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Engineering

실험 프로토콜 마모에서 환경 풍화에서 제품의 입자 에어로졸을 조사하기

Published: September 16, 2016 doi: 10.3791/53496

Summary

이 글에서, 실험 프로토콜을 제시 마모에 따라 환경 풍화에 따라 제품의 입자 에어로졸을 조사합니다. 에어로졸의 형태로 설계 나노 물질의 방출에 결과가 표시됩니다. 구체적인 실험 장치를 상세히 설명한다.

Introduction

나노 기술의 급속한 성숙으로의 발전은 놀라운 특성을 가진 엔지니어링 나노 (ENM)를 포함하는 제품의 빠른 상용화에 의해 구동된다. 기사에 Potocnick 1 바와 같이 18 (5) 유럽위원회가 발행 한 규정 2,011분의 1,169,의, ENM은 결합되지 않은 상태에서 또는 집계 또는 응집 같은 입자를 포함, 어떤 의도적으로 제조 된 물질 "로 정의 할 수 있습니다 및 개수 분포에서 입자의 50 % 이상, 하나 이상의 외부 치수는 "크기 범위 1 내지 100 나노 미터에서이다. 또한, 자신의 고체 대량 또는 고체 표면에 또는 액체 현탁액에 어느 ENM가 포함 된 제품은 나노 구조의 제품으로 지칭 될 수있다. 다른 제제와 관능과 ENM의 다른 종류의 응용 프로그램과 예산의 성격에 따라 같은 제품에 사용된다. 제품은 그마의 형태 일 수있다NGS, 페인트, 타일, 집 벽돌, 미장 전자 등.

지금까지 연구에 관한 한, 하나는 나노 기술을 통해 달성 된 혁신에 출판물의 거대한 수를 찾을 수 있습니다. 이 엄청난 연구에도 불구하고, ENM의 매력적인 특성, 예를 Oberdorster 등의 등의 나노 제품의 사용 또는 처리 (동안 방출 또는 에어로졸의 형태로 공중에 방출 얻을 그들의 경향에 잠재적 인 건강 또는 환경에 위험에 대한 프로브 받고있다 .이 르 Bihan이 외. (3) Houdy 외. 4). Kulkarni 등. 5는 기체 매질에서 고체 또는 액체 입자의 서스펜션으로 에어로졸을 정의합니다. 슈와 Chein 6은 나노 제품의 사용 또는 처리 중, 나노 제품이 그러한 촉진 다양한 기계적 스트레스 환경 풍화를 실시한 것을 증명방사.

메이 나드 7 항에있어서, 노광시 ENM 이러한 에어로졸 흡입 또는 피부 접촉을 통해 인간 유기체와 상호 작용할 수 있으며, 결과적으로 암을 포함 해 여러 가지 유해한 효과를 일으킬 수있는 체내 증착 얻는다. 따라서, ENM 발광 현상의 철저한 이해 Shatkin 등. (8)에 의해 언급 된 바와 같이, 나노 구조 제품의 새로운 용도 주어진 가장 중요하다. 이것은 자신의 노출에서 발생하는 예기치 못한 건강 관련 합병증을 피하는뿐만 아니라 나노 기술에 대한 대중의 신뢰를 장려에 도움이되지 않을 수 있습니다.

그럼에도 불구하고, 노출 관련 문제는 현재 연구 커뮤니티에서 주목을 받기 시작했으며 최근 (전 세계에 걸쳐 다양한 연구 단위에 의해 강조되었다 예를 들어, 슈와 Chein 6 Göhler 등. 9, 알렌 등. 등. 11, 알 - Kattan 등. (12), Kaegi 등. (13), 히 르트 등. (14), Shandilya 등. 15, 31, 33, Wohlleben 등. (16), Bouillard 등. 17 Ounoughene 등. 18). 상업적 시장에서 나노 제품의​​ 대규모 전개를 고려하면,이 문제를 해결하기위한 가장 효과적인 방법은 선점 한 것이다. 이러한 접근법에서, 제품은 "바이 디자인 nanosafe -"또는 "안전한 나노위한 디자인"(침울 19) 즉, 낮은 방출되는 방식으로 설계된다. 즉,이 환경에서 에어로졸의 최소량을 방출하면서 사용 중에 문제 해결에서 자신의 장점을 최대화한다.

나노 구조 제품의 사용 단계에서 nanosafety 별 설계를 테스트하기 위해, 저자는 적절한 실험 방법을 제시본 문서에서 그렇게 할 수 있습니다. (ⅰ) 기계 및 (ii) 환경 실생활을 시뮬레이션하기에 이는 나노 제품, 석조 벽돌을 강조 목표로하는, 그것의 사용 단계에서 실시되는이 방법은 권유의 두 가지 유형으로 구성되어 있습니다.

(ⅰ) 기계 모집을 시뮬레이션 선형 마모 장치. 도 1a에 도시 된 바와 같이 원래의 상업 형태는, ASTM의 D4060 (20), ASTM의 D6037 (21)는 ASTM D1044 (22)와 같은 다수의 국제 공인 시험 표준에서 참조됩니다. 인해 강력하고 사용자 친화적 인 설계에 Golanski 외. (23)에 의하면, 원래의 형태가 이미 등 응력 인 페인트, 코팅, 금속, 종이, 섬유 등의 제품의 성능을 분석하기위한 산업 분야에서 널리 사용되고 이 장치를 통해인가 함께 걸어, 예를 들면, 가정 환경에서 적용되는 일반적인 하나에 대응신발과 가정에서 다른 개체의 변위 (Vorbau 등. (24)와 하산 등. 25). 도 1a에서, 수평 변위 표시 줄과 시료 표면의 움직임 이리저리 A의 표준 연마제로 이동합니다. 마모 마모로 인해 접촉에서 마찰 접촉 표면에서 발생한다. 마모 마모의 크기는 연마제의 상단에 작용하는 정상 부하 (F N)를 변화시켜 변화 될 수있다. 연마제 정상 부하 값의 종류를 변경함으로써, 하나의 마모성 따라서 기계적 응력을 변할 수있다. Morgeneyer 외. (26)은 응력 텐서는 통상 접선 성분으로 구성되어 연마 중에 측정 될 수 있음을 지적 하였다. 접선 응력 번째의 결과 인 반면에 수직 응력은 F N의 정상 부하, 즉 직접적인 결과E는 접선 방향의 힘 (F T)로 측정 마찰 처리를 연기하고 마모가 발생하는 방향에 평행 한 방향 또는 반대 작용한다. 이 연마에있어서의 원래의 형태에서, 하나는 F T를 결정할 수있다. 따라서 ENM의 에어로졸 동안 기계적 응력의 역할은 완전하게 결정될 수 없다. Morgeneyer 외. (26)에 의해 상세하게 설명한 바와 같이, 이러한 제한을 박멸하기 위해 (a) 및 (b) 상기 상부면 상에 스트레인 게이지를 장착 알루미늄 2024 합금 복제하여 이미 설치된 수평 철근을 대체하여 수정 한 이 복제 된 알루미늄 합금 바. 이것은도 1b에 도시된다. 이 스트레인 게이지는 활성 측정 그리드 길이 1.5 mm 그리드 캐리어 길이를 측정 5.7 mm 있습니다. 이는 두께 3.8 μm의 게이지 계수 1.95 ± 1.5 % 인 콘스 탄탄 호일로 제조된다.기계적 응력의 적절한 측정 따라서 게이지에서 생산 균주의 안정적인 측정을 허용하는 스트레인 게이지에 직렬로 접속되는 동적 스트레인 게이지 증폭기를 통해 보장된다. 증폭기를 통해 송신 된 데이터는 데이터 수집 소프트웨어를 이용하여 획득된다.

그림 1
그림 1. 마모 장치 및 스트레인 게이지. 마모 속도, 지속 시간 및 스트로크 길이 제어와 테이 버 마모 장치 (A)의 상업 표준 양식. 원래 장착 된 스틸 바는 알루미늄 막대로 교체하고, 더 스트레인 게이지를 장착 하였다 (B) 접선 힘 (F T)를 측정 할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

에서 이 수정 테이 버 마모 장치는 nanosecured 작업 게시물의 적합성 아래에 배치된다 trong> 그림 2는 전체 실험 장치가 표시됩니다. 파티클이없는 공기가 지속적 31,000리터 / min의 유량이 작업 후 내부 순환된다. 이것은 99.99 %의 입자 필터 효율이 이미 성공적으로 다양한 나노 입자 DUSTINESS 시험에서 Morgeneyer 외. (27)에 의해 사용되어왔다.

그림 2
그림 2. 실험 셋업 (등. (31) Shandilya은). nanosecured 작업 시설은 생성 된 에어로졸 입자의 마모 테스트 및 실시간 특성 (질적 및 quantitavive) 실행합니다. 입자없는 공기의 작은 부분은 배경 수 농도 입자 제거 방출 챔버 내부에 슬롯을 통과한다.PLOAD / 53496 / 53496fig2large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

(레 Bihan이의 상세 등. 28), 0.5 m m 0.6 × m 0.3 × 치수와 연마 장치의 모터 외부에 유지되며, 그 직선 슬라이딩 부분은 자기 설계 방출 시험 챔버 안에 유지된다. 이 시험 결과에 간섭하는 연마 장치 "모터의 배출을 방지 할 수 있습니다. 생성 된 에어로졸 입자의 샘플링은 방사상 대칭 후드 (713cm 3 부피) 근방 내부에서 수행된다. 이러한 후드를 이용함으로써, 표면에 인해 증착 에어로졸 입자의 손실은 최소화 할 수있다. 다른 장점으로 인해 방출 시험 챔버에 대한 후드의 비교적 낮은 볼륨 에어로졸 입자의 수​​ 농도의 증가를 포함한다. 이 덕분에, 입자 에어로졸의 실시간 특성 및 분석을 설정연마 착용 중에 생성하기들 그들의 농도의 크기 분포의 원소 조성형상의 관점에서 실험적으로 수행 할 수있다. Kulkarni 외. 제 5 항에있어서, ENM의 수 농도는 입자 "공기의 단위 cm3의 ENM 존재 숫자"로 정의 할 수 에어로졸. 마찬가지로 ENM 에어로졸의 크기 분포 "는 ENM 속성 특정 크기 범위의 입자와 관련된 (통상적으로 수와 질량 농도)의 양을 표현하는 관계"이다.

파티클 카운터 (측정 크기 범위 : 4 내지 3 μm의) 에어로졸을 측정 수 농도 (PNC)를 입자. 입자 선별기 (측정 가능한 크기 범위 : 15 내지 - 20 μm의)의 입자 크기 분포 (PSD)를 측정한다. R'mili 등의 알에 의해 상세하게 설명 에어로졸 입자 샘플러 (.

(ⅱ) 환경 권유는도 3에 나타낸 내후 챔버 가속 인공 풍화 통해 시뮬레이션 될 수있다. Shandilya 등으로되어있다. (31), 외기 조건은 국제 기준에 따라 유지 될 수 있거나 따라 정의 할 시뮬레이션의 유형입니다. 광 방사 필터 설치 - (400 내지 300nm)을 UV 노출은 크세논 아크 램프를 통해 제공된다. 비의 활동은 그들에 탈 정제 물을 분사하여 시뮬레이션된다. 저수지가 유출 물을 수집하기 위해 테스트 샘플을 아래에 배치됩니다. 수집 물 침출액은 ENM 침출 분석을 수행하기 위해 나중에 사용될 수있다.

그림 3. 풍화 상공 회의소. Suntest의 XLS + 풍화 챔버의 상업 형태는 나노 코팅 샘플이 배치되는 내부 스테인레스 스틸 후드가 포함되어 있습니다. 물 탱크가 후드 내부에 분사되는 물 소스 인 후드 아래에 배치됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Protocol

주 : 여기에서 프로토콜에서 제시된 방법 만 제시 시료에 한정되지 않고, 또한 다른 샘플을 사용할 수있다.

1. 인공 풍화 [CEREGE 플랫폼, 엑상 프로방스]

  1. 탈 정제수 250 ㎖의 시료를 취하는 비이커에 분무한다. 물에 물 전도도 미터의 끝을 담가. 물 전도성을합니다. 이 과정을 반복 물 전도성 때마다 있습니다.
    참고 : ISO 16474 (32)에 따르면, / cm 5 μS보다 높은 않을 것입니다.
  2. 전도도를 측정 한 후 (도 3에 도시) 스테인리스 후드 아래 내후성 챔버 존재 저장통에 물 소스를 연결한다.
  3. 호스 파이프를 통해 배수 구멍에 실의 뒷면에있는 오버 플로우 주둥이를 연결합니다.
  4. 스테인리스 후드로 날씨에 nanocoating 샘플을 놓고 문을 닫습니다. ENAB하려면제작 결과에 대한 통계적인 평가는, 3 개의 동일한 nanocoating 및 기준 시료의 최소 사용한다.
  5. 디지털 콘솔에서 풍화 챔버의 전면에 존재하는 자외선의 120 분, 102 분, 건조 18 분 물 분무로 구성된 2 시간주기를 선택합니다.
  6. 7개월에 해당하는 2,658 동일 사이클의 수를 입력합니다.
  7. 60 ± 5 W / m이 동일 크세논 아크 램프의 조도 레벨을 선택한다.
  8. 38 ° C의 주변 온도를 설정합니다.
  9. 콘솔에서 실행 버튼을 눌러 풍화 테스트를 시작합니다.

2. 마모 및 ENM 에어로졸 특성 [INERIS S-NANO 플랫폼, 베르누이]

참고 : 사용하기 전에 별도의 이미 설치 참조 카운터 파트로 구성 INERIS S-NANO 플랫폼의 교정 벤치에 악기의 특성을 입자 에어로졸을 미리 확인합니다. 특정 프로토콜에 따라, 악기가 소품을 작동하는지 확인지함.

  1. 실험 셋업에 표시된 모든 단위 및 악기를 조립하고 그림 2 (단위에 대한 자세한 내용 및 기기의 시운전이 Shandilya 등. (33)에 제공된다)로 필요한 연결을합니다.
  2. ON 버튼 FLUX를 눌러 nanosecured workpost 내부의 입자 자유로운 공기의 순환에 전환합니다.
  3. 챔버를 열고는 nanosecured 작업 후 내부에 열 유지하여 방출 시험 챔버를 통과하는이 입자 무료로 공기를 확인합니다.
  4. 실험을 설정하기 위해 상기 챔버 내부의 입자의 순시 수 농도를 측정하기 위하여, 발광 시험 챔버에 직접 입자 계수기를 연결한다. 디스플레이 카운터에 직접 농도 값을 관찰한다.
  5. 입자없는 공기가 상기 챔버를 통과하는 동안 그것을 제로로 떨어질 때까지,이 순간 수 농도 값을 감시하는 것을 계속한다. 이런 식으로, 확인 그챔버는 어떤 배경 입자 무료입니다.
  6. 한편, 부드럽게 연마 장치를 구비 한 공구를 슬롯의 내부에 움직임 이리저리 (A)에 그 일단을 돌려 표준 원통형 연마제의 가장자리를 모따기.
  7. 상기 연마제 및 샘플을 적어도 0.001 g의 측정 정밀도 디지털 밸런스 무게 사용하는 연마한다.
  8. 일단 바닥에 척 존재를 통해 연마 장치의 수직 축에 모따기 연마제를 수정 완료.
  9. 나노 구조의 제품을 배치하는 것은 고정 된 연마재 아래에 부드럽게 연마 단단히 장착 시스템에 그것의 위치를​​ 고정한다.
  10. , 에어로졸 샘플러를 열고 트위터를 사용하여 위쪽의 밝은면 슬롯 내부에 구리 메쉬 그리드를 배치합니다. 그것을 해결하기 위해 그리드를 통해 원형 링을 넣습니다.
  11. O 번째의 입자 소스에 샘플러를 닫고 펌프에 연결 필터를 통해 한쪽 끝에서 (즉, 그리드의 어두운면을 향해) 및어 끝 (즉, 그리드의 밝은 쪽을 향해). 죽은 가중치를 사용하여 수직 축에 필요한 정상적인 부하를 탑재합니다.
  12. 개방 챔버 내부 배경 입자 농도를 제로로 떨어진 경우, 입자 계수기를 통해 확인한다. 그렇지 않은 경우 기다립니다. 그렇다면, 방출 시험 챔버의 문을 닫습니다.
  13. 다음 악기의 디지털 콘솔을 통해 수동 입자 계수기의 유량 및 선별기를 설정 위해 CPC 1.5 l / 분; SMPS- 0.3 리터 / 분; APS- 5리터 / 분
  14. 이 모든 세 가지 악기 20 분에서 총 샘플링 시간을 설정합니다. 마모 장치에서 각각 마모 시간 10 분 같은 속도와 분당 60주기를 설정합니다.
  15. 동적 스트레인 게이지 앰프에 스트레인 게이지를 연결합니다. 거기에 설치된 소프트웨어를 이용하여 데이터 수집을 위해 사용되어야하는 컴퓨터 동적 스트레인 게이지 증폭기를 연결한다.
  16. 소프트웨어를 엽니 다.
  17. NEW DAQ의 PROJECT 오에를 클릭펜 새로운 데이터 수집 파일.
  18. LIVE UPDATE를 클릭하여 실시간 데이터 수집을위한 옵션을 중지
  19. 0가 0 기준 신호 값을 설정하기 위해 실행을 클릭.
  20. LIVE UPDATE를 클릭하여 실시간 데이터 수집에 다시 전환합니다.
  21. 데이터 표현의 실시간 그래픽 모드를 선택 시각화를 클릭합니다.
  22. 템플릿을 열려면 새로 만들기를 클릭합니다.
  23. 예를 들어, 옵션 범위 패널을 선택합니다.
  24. 한번에 입자 계수기 및 선별기의 데이터 수집을 시작한다.
  25. 약의 지연 후. 5 분, 마모를 시작합니다.
  26. 지속적인 마모에 대응하는 스트레인 게이지 신호를 획득하는 데이터 획득 소프트웨어 윈도우의 시작을 클릭.
  27. 2 분 후, MPS에 연결된 펌프 스위치.
  28. 에어로졸 입자의 배출의 양에 따라 4 분 - 2 펌프 실행 상태로 유지. 참고 : MPS를 사용하여 샘​​플링 에어로졸 입자의 수​​, 즉 수의 최적해야한다도 너무 부족도 철저한 현미경 분석을 방지 할 수있는 너무 잉여.
  29. 마모가 중지되면 STOP을 클릭하여 데이터 수집을 전환합니다.
  30. 지금 SAVE DATA를 클릭하여 수집 된 데이터를 저장합니다.
  31. 카운터 및 선별기 데이터 취득을 중지 한 후, 방출 시험 챔버를 열고 다시 연마제 및 연마 나노 제품 무게.
  32. 모든 마모 시험에 대한 전체 프로세스를 계속합니다.
  33. 마모 시험 후, 다시 한번 악기 INERIS S-NANO 플랫폼의 교정 벤치에있는 특징을 세 가지 입자 에어로졸을 확인합니다.

액을 Suspensions- 드롭 증착 기술 3. TEM 분석 [INERIS 교정 플랫폼, 베르누이]

  1. 액체 현탁액 1 부피 % 희석 수용액을 제조 (즉, '도료')을 여과하고, 탈 이온수 99 부에 도포 한 현탁액의 일부를 추가하여.
  2. 코브을 엽니 다글로우 방전 가공기의 R
  3. 다음의 작동 조건을 설정 : 0.1 밀리바, 45mA, 3 분의 지속 시간을.
  4. 해당 플라즈마 처리에 의해 TEM 구리 메시 그리드 친수성하게하기 위해, 금속 스탠드에 넣어. 덮개를 닫고 모터를 시작합니다. 3 분 후에는 자동으로 멈 춥니 다.
  5. 트위터를 사용하여 친수성 ​​설정 메쉬 그리드를 꺼냅니다. 그 밝은면을 위로하여 부드럽게 놓습니다. 주사기를 사용하여 친수성 ​​메시 그리드 상에 희석 용액 한 방울 (약 8 μL). 퇴적.
  6. 수분이 증발되는 상기 구성 입자가 격자 상에 증착되도록 나머지는 밀폐 챔버 내의 메시 그리드를 건조. 메시 그리드 쉽게 기름이나 매연 입자의 특징 인 원형 또는 가닥 형태로 식별 할 수있는 부유 입자로 충전되지 않습니다 있는지 확인하십시오.
  7. 일단 준비가 TEM 프로브에 그리드를 넣고 현미경 분석을 실시하고 있습니다. [전자 전압 120 kV의 가속, CF 31.
  8. 그리드 입자 분석에 너무 라덴 나타나는 경우, 증착 된 방울의 희석 비율과 볼륨을 낮 춥니 다. 운영자가 입금 할 수있는 최대 볼륨은 12 μL 거의 동일하다.

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Representative Results

테스트 샘플
문서에 제시된 프로토콜은 세 가지 다른 상업 나노 제품에 적용 하였다. 포커스는 실험 방법의 세부 사항에 여기에 넣어 :
이산화 티탄 나노 입자로 강화 (가) 알루미 노 규산염 벽돌 (X 5cm X 2cm 11cm). 이 주사 전자 현미경 이미지와 함께 그 재료 특성은 표 1에 나타낸 각각 그림 4되는 외관, 집 벽, 벽 타일, 포장 도로를 건설에서의 빈번한 응용 프로그램을 찾습니다.

그림 4
나노 구조 알루미 노 규산염 벽돌 그림 4. SEM 이미지 (등. 33 Shandilya). microsized 상자 또는 표면의 요철과 거친 표면은 이미지를 관찰 할 수있다. 이러한 표면의 돌기는 AB와 상호 작용마모 동안 radant. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

속성
구성 알루미늄, 실리콘, 칼슘, 티타늄
RMS 거칠기 7 μm의
이산화 티탄의 평균 일차 입경 <20 nm의
탄성 계수 (약.) 20 학점
포아송 비 0.2
비커스 경도 (약.) (800)

표 1 : 나노 구조 알루미 노 규산염 벽돌의 재료 특성.

(b) Photocat각각 분산제로서 PMMA 알코올 염기 아나타제 형 이산화 티탄 나노 입자로 구성된 나노 코팅 alytic. 도 5 (A)(B)에 도시 된 두 나노 코팅의 투과 전자 현미경 (TEM) 분석은, 전자의 경우에는 8 ± 4 nm의 동일 평균 이산화 티탄 입자의 크기를 나타내 후자가 25 ± 17 nm의 동안. 또한, 두 가지 상 (회색으로) 분산제로 기부도 관찰 할 수있다 (피치 검은 색) 이산화 티탄 나노 입자를 포함. 두 나노 코팅의 이산화 티탄 나노 입자의 체적 비율은 동일한 1.1 % 이상이다. 에너지 분산 형 X 선 분석 드롭 증착 기술에 대한 프로토콜에 따라 후의 두 나노 코팅의 원소 조성의 (EDX), 즉 C (질량 중 60 내지 65 %), O 유사 관측 표시 (15~20 질량 %) 및 ​​Ti (질량의 10 ~ 15 %). 모두가 나노 코팅을 주목해야한다등 벽돌, 콘크리트, 같은 일반적으로 다공성 건물의 외부 표면에 응용 프로그램을 위해 특별히 제작 재 따라서, nanocoating 응용 프로그램에 대한 선택 기판은 상업 일반 벽돌 벽돌 (5cm × 5cm × 11cm)가이었다.

그림 5
(A) PMMA와 분산제 각각 같은 (B) 알코올 자료 (Shandilya 등. 33)와 NANOCOATINGS에 존재하는 나노 입자의 그림 5. TEM 이미지가. 외에 다른 구성에서 두 NANOCOATINGS의 크기를 나노 입자, 개별 모폴로지는 또한 다른 즉, 후자 좌초하면서 이전에 대한 구조 같은 구름. 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오이 그림의.

(c) 10 nm의 기본 크기를 갖는 나노 입자의 CeO2로 이루어진 투명 유약 첨가제. 이것은 1.3 %의 체적 율로 유약에 분산된다. 이러한 유약은 일반적으로 외부에서 자신의 최종 변색 대한 보호를 부여하는 그린 나무 표면 거짓말을하고 시간에 풍화에 적용됩니다. 도 6aB, TEM 이미지와 샘플 방울의 원소 조성 분석을 각각 나타낸다.

그림 6
그림 6 :. TEM 이미지 및 샘플 드롭 TEM 이미지 (A) 및 샘플 드롭의 원소 조성 분석 (B)의 원소 조성 분석이 표시되어 더 큰 보려면 여기를 클릭하십시오이 그림의 버전입니다.

나노 구조 벽돌에서 방출
연마 중에 나노 벽돌 (M의 t)의 합계 질량 착용의 진화는도 7의 F N에 대해 도시된다. F N의 각 값에 대해, 마모 시험은 3 회 반복되었다. 이 진화는 F N =이 예기치 않게 높은 하중 증가 10.5 N 그 이후로 선형 경로를 따라 나타납니다. 마모 질량의 측정 값의 표준 편차는 0 내지 0.023 g의 범위. 각 마모 시험 중 연마제의 마모 질량 따라서, 2 % 미만을 무시할 벽돌의 것이었다.

그림 7 >
그림 7. 정상 부하의 함수로 착용 질량. 단조 지속적으로 증가하는 정상 부하와의 마모 (Shandilya 등. 33) 동안 벽돌 증가의 총 착용 질량 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

도 8에서, 방출 된 에어로졸 입자의 PSD는 단봉 F N의 상이한 값을 나타낸다. 각 값에 대해, 마모 시험 회 반복되었다. 증가 F N으로, PSD의 모드도 증가하고있다. 그러나, 10.5 N 초과의 수 농도 피크 또는 최대 입자 수 농도는 ~ 645cm에서 정체 남아 -3.

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정상 부하 방출 된 에어로졸 입자 증가의 정상 부하의 함수로 그림 8. 에어로졸 입자 크기. 입자 크기 분포의 모달 크기 (PSD) 곡선 (Shandilya 등. 33) 의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림.

도 9a에서, 총 PNC의 진화는 F N에 대해 도시된다. 입자 20-500 nm 범위의 크기를 갖는 들어, 감소 시작 후 10.5 N까지 증가 할 것으로 보인다. 0.5 - 20 ㎛의 크기 범위, 연속적으로 증가한다. 그러나, 증가 F T에 대하여, 그러나 10.5 N. 넘어 전체 PNC의 동작을 일정한 값에 접근하는 것 증가로도 9b에 도시 UB>는 다르다. 비슷한 관찰은 너무 PSD 모드에 대해 관찰 할 수있다.

그림 9
도 9는 발광 에어로졸 입자. (A) 전체가 발광 에어로졸 정상 부하의 함수로서 에어로졸 입자의 수 농도 (PNC)를 입자 (Shandilya 외. 34) (B) 총 PNC 접선 하중의 함수로서 PSD 모드 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

4 개의 N F 값 50 DIF의 크기의 연마 중에 메시 그리드에 수집 된 상기 샘플링 에어로졸 입자의 TEM 분석ferent 에어로졸 입자는 각 계통에 대해 측정하고, 그 평균 크기는 각각의 경우에 측정 하였다. 표 2는 평균값을 나타낸다. 상기 샘플링 에어로졸 입자의 평균 크기는 명확한 증가가 증가 F N으로 볼 수있다.

일반 하중 (N) 에어로졸 평균 입자 지름 (μm의)
6 0.2 ± 0.1
9 0.9 ± 0.3
10.5 3 ± 0.7
(13) 5 ± 0.6

표 2 : F N의 다른 값에 샘플링 에어로졸 입자의 평균 에어로졸 입자 크기.

광촉매 NANOCOATINGS에서 방출
광촉매 나노 코팅에서 에어로졸 입자의 방출을 테스트하기 위해, 자신의 풍 비 풍 시험 샘플의 마모 시험을 수행 하였다. 그들의 비 풍 샘플에 관한 결과는 첫 번째되게됩니다. 4 층 NANOCOATINGS '시험체는도 10a에 도시 6 N의 정상적인 부하 마모 된 경우 PNC 곡선이 얻어. 시험은 동일한 조건에서 회 반복 하였다. 코팅 참고로 반복 동일한 벽돌에서 수행 하였다. 그림 10A에서 마모 t = 240 초에서 시작하여 t = 840 초에 끝납니다. 이 시간 간격 (t = 0에서 240 초) 전후에, 시스템은 유휴 상태이다. 알콜베이스와 nanocoating 그것이 비 코팅 기준과 비교 될 때 PNC에 차이를 부여하지 보인다. 두 개의 거의 동일한 PNC 레벨을 갖는다. nanocoating은 아마 완전히 witho 문질러 도착 이후어떤 내성을 제공하는 UT에서, PNC가 최대 값을 달성한다 (≈는 200cm - 3) 마모가 시작 직후. 표준 편차는 5 ~ 16cm의 범위 - 3. 때문에 마모에 대한 nanocoating의 가능성 저항 - PMMA와 nanocoating의 경우, PNC는 처음에 낮은 (3 ≈ 14cm)입니다. 그러나,이 저항은 문질러하기 시작할 수 있습니다 후 특정 시점 (t = 624 초)까지 계속됩니다. 그 결과, PNC가 점차 증가하기 시작. 그것은 다른 nanocoating 또는 마모의 끝으로 참조와 동일한 값을 달성한다. PMMA와 nanocoating 측정 값의 표준 편차는 0.7 내지 27cm로 변화 - 3.

그림 10
NANOCOATINGS에서 에어로졸 입자 생성에 Nanocoating 유형의 그림 10. 효과. 시간 (B)와 (A) PNC 변화 정상 부하의 6 N에서 nanocoating 4 층의 마모 중에 방출 된 에어로졸 입자의 PSD (Shandilya (주 모든 곡선은 3 반복 시험에서 얻은 평균 곡선이다) 알. 33) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

도 10b에서, 방출 된 에어로졸 입자의 PSD가 도시되어있다. 알콜베이스와 nanocoating는 PSD의 어느 작은 입자 크기 (154 ± 10 ㎚)쪽으로 크기 모드의 시프트 제외 영향이없는 것으로 보인다. 0.2 ~ 16cm로,이 경우 변경에서 측정 된 PSD의 표준 편차 - 3. PMMA와 nanocoating 상당히 입자 EM 렌더링 ~ 30 배로하여 PSD 곡선의 피크를 삭제전혀 중요하지 ission. 3 최대 - 여기 측정 표준 편차는 8cm입니다.

도 11a 증가 F N의 효과에 PMMA와 4 층 nanocoating에 표시되어 있습니다. 마모는 t = 240 초에서 시작하고 t = 840 초에 끝납니다. PNC의 명확한 뷰를 들어, t = 240 초와 t = 480 초 사이, 그림 (11A1)의 확대보기도 표시됩니다. PNC는 정상 부하 증가한다. 같은 패턴이 너무 알코올베이스 4 층 nanocoating 그림 (11B)에서 계속된다. PMMA와 nanocoating의 PSD를 측정하는 동안, PSD는 입자 감지 임계 값에 근처에도 있었다 매우 낮은 농도를 보였다. 따라서, 두 개의 입자 선별기 더 사용되지 않았다. 그러나 알코올베이스로 nanocoating에 대해, 그러한 문제가 없었다. 이 경우의 PSD는 같다그림 11의 (c). 증가 크기 모드와 세 단봉 분포 (274 nm 내지 365에 154 nm의 예) 농도 피크를 증가는 정상 부하를 증가 볼 수 있습니다.

그림 11
NANOCOATINGS에서 에어로졸 입자 생성에 대한 일반로드의 그림 11. 효과 (A) PMMA와 (B) 알코올베이스 nanocoating의 4 층을위한 시간 PNC 변화.; (. Shandilya 33) : (A1) 확대보기 알코올베이스 nanocoating 4 층의 마모 중에 방출 된 에어로졸 입자 (C) PSD (주 모든 곡선은 3 반복 시험에서 얻은 평균 곡선이다) 를 클릭하십시오 여기이 그림의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다.

그림 12는 PMMA와 nanocoating의 2, 4 층을 갖는 두 개의 샘플, 테스트하는이 효과를 보여줍니다 F N = 마모가 t = 240 초에서 시작하고 t = 840 초에서 종료 6 N.. PNC는 항상 낮은 경우 nanocoating의 4 층 - 2 층에 비해 마모되어 (표준 편차 2 27 cm 3). (표준 편차 :. 13 37 cm - 3) 또는 코팅되지 않은 참조. 층의 두 세트는 마모에 대한 저항을 제공하는 것. 그러나, 알코올과 염기 nanocoating의 경우 모두 2 및 4 층 유사한 PNC있다.

그림 12
나노 코팅의 에어로졸 입자 생성에 코팅 층의 수의 그림 12. 효과. 팀과 PNC 변화(참고 : 모든 곡선은 3 반복 시험에서 얻은 평균 곡선이다) PMMA와 nanocoating의 2, 4 층의 전자 (. Shandilya 33) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

PMMA로 4 계층 nanocoating의 SEM 관찰도 마모의 끝에서 수행 하였다. 그림 13은 관찰을 보여줍니다. unabraded 도포면 (표시된)의 (질량) ~ 12 %의 평균 Ti 함량을 가졌다. 연마 된 부분 (마크 B)의 경우, 평균 Ti 함량 완전히 벽돌 표면을 노출 따라서 (질량) ~ 0 %까지 낮춘다.

그림 13
나노 코팅 표면의 그림 13. 현미경 분석. SEM 이미지와 코팅의 EDX 분석ND PMMA와 nanocoating 부분을 연마; 부분 (A) : unabraded 코팅 된 표면; 부분 (B) : 마모 (. Shandilya 33) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

해당 2 층의 대응 nanocoating 또는 그것의 2, 4 층을 모두 포함하는 다른 nanocoating에 비해 따라서, PMMA와 4 층 nanocating 현저하게 잘 수행 하였다. 이러한 관찰을 고려, PMMA와 nanocoating의 일부 4 층 샘플은 또한 인공에 노출 된 것은 이전에 자신의 마모에 풍화 가속. 도 14A-E에, 하나는 풍화의 악화 효과를 볼 수있다. nonweathered nanocoating의 연속적이고 통합 된 형태는도 14A에서 관찰 될 수있다. nanocoating의 V의 점진적 저하 IA 분해 후, 즉 연속 된 도면에서 관찰 할 수있다 (14B), C, DE를 도시한다. 반대로, 코팅되지 않은 참조는 이러한 효과를 보여줍니다. 때문에 수분의 증발과 같은 열화 UV 광선 결과와의 상호 작용 중에 nanocoating에 존재하는 중합체 성 결합제의 점진적 취성 건조 스트레스 (화이트 3536 듀프 레인 등. 37 헤어 38 Tirumkudulu 및 러셀 39) . (벽돌로 기부) 원소합니다 (nancoating 기부) 티 사이의 매핑과 칼슘 통해 풍화 nanocoating의 EDS 분석도 14F-J에 표시됩니다. 도면에서, 표면 (평균값 ~16.1 %)에 거의 정체 Ti 함유량이 증가 칼슘 함량 때문에 노출 된 표면이 관찰 될 수있다. 이 결과의 중요한 의미 중 하나는 풍화와 nanocoating의 수축이 될 수 있습니다.

> "ontent 그림 14
그림 14. 점진적으로 악화 Nanocoating의 현미경 분석 (Shandilya 등. 31). 열화는 시간과 함께 깊어 표면에 균열의 모양을 통해 인 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

물에 이산화 티탄 나노 입자의 방출의 정량은 2, 4, 6의 간격 풍화 7 개월 행했다. 침출액이 100ml의 시료를 수집 유출 물에서의 촬영 및 유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICP-MS)를 이용하여 분석 하였다 들어. 표 3은 ICP-MS의 동작 상태를 나타낸다. 우리는 TI는 임계 검출 값 (= 0.5 μg의 / l) 이하 항상였다 것으로샘플 볼륨. 이 관찰은 풍화에 의해 악화에도 불구하고, nanocoating가 여전히 강하게 유출 물에 자신의 침출 저항하는 바인딩 된 결론에 이르게.

샘플 볼륨 2 ml의
RF 전력 1550 W
RF 매칭 1.78 V
캐리어 가스 0.85 리터 / 분
메이크업 가스 0.2 리터 / 분
분무기 마이크로 미스트
분무기 펌프 0.1 R / s의
S / C의 온도 15 ° C
그는 유속 5 ㎖ / 분
H 2 유량 2 ml / 분
통합 시간 0.1 초
상공 회의소 & 토치 석영
원뿔 니켈

표 3 : ICP-MS의 운영 조건.

풍화가 마모으로 이어졌습니다. 도면의 (15A)와 B가 동일한 샘플링 조건 nanocoating 풍 4 7 개월의 마모의 제 2 분 동안 상기 샘플링 에어로졸 입자의 TEM 분석 결과를 나타낸다. 메시 그리드의 에어로졸 입자의 질적으로 높은 증착은 후자의 경우에 관찰 될 수있다. 다 분산 에어로졸 입자는 높은 배율에 따라 관찰 될 수있다. 비록 우리는 정량화 할 수 없었습니다,하지만 7개월는 nanocoating (그림 15C와 D)을 연마했다 풍화 때의 TiO2 (즉, 티 질량> 90 %)의 자유 나노 입자의 상당한 양이 관찰되었다. 신뢰 구간은 측정 된 양에 작은따라서 플롯 무시. 이 결과는 같은 비 풍 나노 코팅의 연구 결과 및 기타 다양한 연구와 다른 Shandilya 등. (15), Golanski 등. (23), Göhler 등. 29 Shandilya 등. 33. 따라서, 더욱 특히 중요하다. 비 풍 나노 코팅 및 기타 언급 된 연구 이전에 취득한 결과, 방출 된 에어로졸의 큰 부분은 매트릭스에 결합 된 상태가 아닌 자유 상태에서의 나노 이루어지는.

그림 15
그림 15. 에어로졸 입자의 현미경 분석. 에어로졸 (A)의 마모로부터 방출되는 입자 사개월와 (B)의 TEM 이미지 7 개월 nanocoating (C, D) 7개월는 nanocoating 풍화의 마모에서 방출 무료로 나노 입자를 풍 (등. (31) Shandilya) nanocoating 풍 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

풍화 기간 4 개월 7개월 도달 할 때,도 15E에서, 세 요소 - C의 비율의 변동은, Ti 및 Ca를 나타낸다. 중합체 취성 분명한 효과는 12 % 56 %의 C 함량의 감소로 관찰 될 수있다. 이 드롭 직접 출사 에어로졸 입자가 주위 매트릭스의 존재하에 환원을 의미한다. Ti 함량의 55 %에서 7 % 증가는 방사 에어로졸 입자의 Ti 농도의 증가를 의미한다. 기본 벽돌의 노출 된 표면은 풍화 7 개월도 일부 에어로졸 입자를 수득마모시. 그 결과, 벽돌의 일부 에어로졸 입자는 내후성 7 개월 관찰된다. 따라서, 내후성 기간 에어로졸 입자의 크기, 화학적 조성에 직접적인 영향을 미친다.

그림 16
풍 참조 및 nanocoating의 마모 동안 PNC 및 PSD : 상기 마모 시간의 함수로 그림 16. PNC 및 PSD. 마모는 = t에 대한 120-720 패널의 초 (A)와 (B)를 발생한다. (Shandilya 등의 등. 31) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

도면 16A-D는 samplin 체적 내에 샘플링 에어로졸 입자의 PSD와 PNC의 결과를 보여g 후드. 도 16A와 B에서, t = 120 초에서 시작하여 t = 720 초까지 계속, 코팅되지 않은 참조의 마모가 일정하고 풍화 기간 독립적 인 PNC (~를 산출 500cm - 3, 표준 편차 5-16cm - 3; 반복 회). 따라서, 인공 풍화가 기준 코팅으로부터 방출 된 에어로졸 입자에 뚜렷한 영향을주지 않는다. 그러나 nanoacoating의 경우, 풍화 기간 명확한 효과가 지속 풍화와 PNC가 증가함에 따라 관찰 될 수있다. 도 6 및도 7 개월 제외하고, 시간의 변화의 특성은 다음 다시 침체 상승 하였다 매우 비슷 즉, 초기의 상승, 최종 정체이다. 도 6 및도 7 개월 동안 빨리 마​​모가 시작되면 농도 즉시 범프있다. 농도 초기 범프 참조의 것보다 훨씬 더 높다. However, t = 360 초 후, 그것을 다시 기준 레벨 오는 경향이있다. 마모에 대하여 nanocoating 동작의 차이는 연마시의 연마기구에 기초하여 설명 될 수있다. 풍화의 사개월까지, nanocoating는 그 마모에 저항하기에 충분히 강한 것으로 생각된다. 그 결과, 서서히 따라서 착용 얻는다 방출 에어로졸의 수 농도를 서서히 증가시킨다. 그러나, 풍화 6 7 개월 후 nanocoating은 (이미도 (14E)에서 볼 수 있듯이)와 같은 가능성이 느슨하게 벽돌의 표면에 부착 된 덩어리이다. 그 결과, 빨리 마모가 시작되면,이 nanocoating 덩어리는 출사 에어로졸 입자의 수 농도의 범프를 도시하는 쉽게 뽑혀 얻는다. 기준 (그림 16C)의 방출 에어로졸 입자의 PSD는 250과 350 나노 미터 사이의 풍화 (모드 교류의 명백한 효과를 보여줍니다; PNC ≈ 375cm를 3 -> 최대 표준 편차 0.2-8 cm - 3). 도 16D에서, 입도 분포는 PNC가 정체되는 동안의 첫 번째 단계에 해당 nanocoating 도시되어있다. 이 그림은 그들에 대한 최초의 정체 단계가 없기 때문에 풍화 6 및 7 개월 동안 어떤 곡선을 표시하지 않습니다. 하나 명확하게 볼 수있는 바와 같이, 사이즈 모드뿐만 아니라 최대 PNC의 증가가있다.

유약에서 방출
F N은 = 6 N. 방출 된 에어로졸 입자의 개수 농도를 얻을 때 철근 벽돌 광촉매 나노 코팅의 경우, 에어로졸 입자 방출 관측 달리 유약의 두 층은 연마 동안 비 발광 것으로 나타났다 파티클 카운터를 사용하여, 항상 미만 1cm -3 insign 따라서였다ificant.

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Discussion

본 기사에서는 nanosafety 별 디자인 상업 나노 제품의​​ 실험 조사가 표시됩니다. 그것이 기계적 스트레스 환경 내후성을 실시하면 nanosafety 별 설계 모든 제품은 그와 PNC PSD의 관점에서 검토 될 수있다. 연구를 위해 선택된 제품은 이산화 티탄 나노 입자로 강화 된 알루미 노 규산염 벽돌이며, 이산화 티탄 나노 입자의 CeO2 나노 입자 광촉매 나노 코팅과 유약. 이들 제품은 상업 시장에서 고객에게 쉽게 접근 잘 그들의 일상 생활과 관련된입니다. 따라서, 자신의 nanosafety 별 디자인에 대한 그들의 연구는 매우 중요하다.

인공 풍화
다른 동작 조건이 사용되는 경우 열화 관측 변형이 예상 될 수있다. 또한, 형광 UV 빛의 스펙트럼 전력 분포 / 크세논 아크 램프 기호는다른 광원을 사용하여 빛과 물에 노출 장치에서 생성 된 것과 ificantly 다른. 종류 및 분해 및 UV 램프에 노출 제조 성능 순위 속도 실험실 광원 다른 타입의 노광에 의해 생성 된 것들과 매우 다를 수있다. 풍화 시험 결과는 풍화 챔버를 작동 취해진 치료에 의존한다. 따라서, 전원 전압의 조절과 같은 요소에는 램프의 디바이스가 동작하는 실내 온도 제어, 상태 및 연령 온도도 풍화 챔버의 성능에 중요한 역할을 않는다. 테스트하는 동안, 광도는 UV 램프의 노후화로 인해 변할 수있다. 표준 램프 ≈1,400 시간의 평균 수명이있다. 따라서, 풍화 테스트를 시작하기 전에, 하나는 실행 램프 떠났다 시간의 수를 확인해야합니다. 물에 금속 이온의 존재는 그 반대의 증가 풍화 챔버 내부에 스프레이 할전도도도 돌볼 수있는 중요한 측면이다. 물 전도도가 허용 수준을 초과하는 경우, 표면 풍에 용해 된 금속의 흔적을 남길 수있다. 이러한 경우에, 더 악화 표면 예상보다 얻는다. UV 램프의 조도 분포는 때때로 모든 nanocoating 시료 위에 배치되는 스테인레스 지지체에 걸쳐 균일하지 않다. 각 샘플의 표면 조도 레벨에 개인차가 ± 2 W / m 2를 넘지 않도록 그러한 경우에, 치료는 nanocoating 샘플의 배치시주의해야한다. 풍화 결과의 재현성을 허용하기 위해, 각 재료의 적어도 세 개의 복제 노출되어야한다.

마모 및 ENM 에어로졸 특성
농도이기 때문에 입자의 수​​ 농도의 방출 시험 챔버 내부의 에어로졸 입자의 샘플링 점의 위치에 따라 변한다챔버에 걸쳐 균일하지. 본 연구에서, 샘플링 지점은 표면이 마모되기 근처로 유지되었다. 이들이 즉시이 마모로부터 발생되는 때 샘플링 이것은 에어로졸 입자의 확산 침강 손실을 최소화 할 수있다. 그들이 생성 마모 입자의 특성화를 방해하지 않도록이 최소 농도의 배경 입자를 감소 할 정도로 높아야 같이 입자없는 공기의 유량은 또한 중요하다. 연마하는 동안, 가장자리가 모따기 된 연마제 연마는 나노 제품과의 접촉 면적 안에 균일하게 할 수있다. 에지가 적절하게 모따기되어 있지 않은 경우, 그들도 접촉면 벗겨 것이다. 나노 구조 제품 작업 동안, 작업자가 방출 나노 입자에 대한 그의 / 그녀의 노출에 매우 민감하다. 따라서, 내마모성을 포함하는 나노 구조 제품의 조작의 종류는 돌며 수행해야통과 할 수있는 나노 입자를 방해 할 수있는 폐쇄 적합성.

액을 정지의 TEM 분석
수성베이스 방울을 증착하는 동안, 구리 메시 그리드의 친수성 ​​특성은 매우 중요하다. 그것은뿐만 아니라 표면 사전 습윤 작업의 필요성을 완화으로 그리드의 표면에 드롭을 안정화시킨다. 밀폐 챔버 내부 대전 그리드의 건조들은 TEM 분석을 방해 할 수 있으므로 주위 먼지 입자와의 오염을 방지하는 것도 중요하다.

표준 연마 장치는 2024 알루미늄 합금 복제하여 이미 설치된 수평 철근을 대체하고,이 복제 된 알루미늄 합금 막대의 상부면 상에 스트레인 게이지를 부착하여 변형되었다. 이 수정 마모 동안 완전한 기계적 응력 상태와 이전에 불가능했던 과정의 따라서 더 나은 제어를 아는 허용한다. microsco에 대한에어로졸 입자 TEM 전용 지지체 여과에 기초하여 새로운 집진 기술 PIC 분석, 즉,이 애플리케이션을 위해 특별히 개발 된 필터 홀더를 통해, 본 연구에서 사용 된 다공성 그리드 TEM.

인공 풍화
광, 열, 및 물에의 노출에 의한 물성의 저하에 저항하는 코팅의 능력은 많은 적용에 매우 중요 할 수있다. 이 문서에 제시된 노출의 종류는 제한 및 대기 오염, 생물학적 공격, 또는 바닷물에 노출 같은 국부적 인 기상 현상에 의한 열화를 시뮬레이션 할 수 없습니다.

마모 및 ENM 에어로졸 특성
ENM 에어로졸의 특성을 제시 프로토콜의 주요 한계는 그들의 크기에 대한 특징하기 전에 이러한 ENM 에어로졸의 일부가 분실 것입니다번호. 이러한 손실은 동시에 즉시이 방출되는 등의 에어로졸 입자에 작용 등 침전 확산 공기 유동에 난류 관성 증착 등 에어로졸 역학과 연관된 다양한 현상에 기인한다. 이 손실은 에어로졸 입자 크기의 직접적인 함수이다. 이러한 측면은 Shandilya 등. (31), Shandilya 등. (33), Shandilya 등. (34)와 같은 일부 이전 출판물에서 고려되고있다. 그러나, 고려 방식 즉, 계산은 대략 손실을 추정하고, 최종 실험 결과는 계산 결과를 기초로 수정 된 행해졌 이러한 연구 반응성이었다.

액을 정지의 TEM 분석
희석 된 샘플 액체 현탁액의 TEM 분석을 위해 여기에 제시된 기술은 증발에 의해 그리드의 표면에 부착하는 현탁 입자 강제총 수분량. 이것은 원래의 액체 현탁액에 존재하지 않는 그리드 큰 응집체의 형성을 허용 할 수있다. 따라서,이 기술은 완전하게 원래 상태에서 부유 입자의 형태를 나타낼 수 없다.

여기에 제시된 기술은 기계적 또는 환경 노화 과정인지, 입자 에어로졸에 중요한 역할을 파라미터를 제어하는​​ 것을 목적으로한다. 또한, 선택된 nanocoating nanosafe가 수명을 초과하는 이상 내후 시간 임계치를 찾는데 집중한다. (본 경우, 가속화 풍화 사개월이다.) 이것은 우리가 nanocoating이 악화하기 시작하는 실제 시간을 주목하는 것이 허용되는 공정 중 nanocoating 상태의 지속적인 모니터링을 통해 수행된다. 이것은 그들이 환경 풍화의 개념을 다루는 등의 상을 적용하여 이전의 과학적 연구에서이를 구별하는 기능이며지속적인 풍화없이 인 - 프로세스 모니터링과 소정의 기간 동안 테스트 샘플. 여기에 제시된 연구에서 선택한 방법은 정량적으로 (비슷한 가속 수명 조건에서) 다른 -하지만 similar- 나노 제품 (42)의 실험적으로 측정 nanosafety 임계 값 (즉, nanosafe 수명)을 비교 할 수 있습니다. 그것은 따라서 Nanosafety 별 디자인을 기반으로 제품을 개발하는 첫 번째 단계입니다.

미래에, 완전히 선점 방법은 실험 셋업은 실시간 에어로졸 입자의 손실 및 출사 에어로졸 입자의 전체 정량적 연구 정밀도로 최소화 할 수있는 개발 중에있다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Photocal Masonry Nanofrance Technologies Test sample
Masonry brick (ref. 901796) Castorama Support for test sample
Optical microscope (model Imager.M1m) Carl Zeiss
MicroImaging GmbH
For microcopic analysis
Energy-dispersion spectroscope (model X-max) Oxford Instruments For elemental composition analysis
Transmission Electron
Microscope (model CM12)
Philips For microcopic analysis
Weathering chamber (model Suntest XLS+) Atlas For accelerated artificial weathering
Xenon arc lamp (model NXE 1700) Ametek SAS UV rays source
Inductively Coupled Plasma Mass spectrometer (model 7500cx) Agilent Technologies For leachate
water samples analysis
Taber linear abraser (model 5750) Taber Inc. For abrasion
Taber H38 abradant Taber Inc. For abrasion
Condensation Particle Counter 3775 TSI For counting number concentration of aerosol particles
Aerodynamic Particle Sizer 3321 TSI For measuring the size of aerosol particles 
Differential Mobility Analyzer 3081 TSI For measuring the size of aerosol particles 
Mini Particle Sampler Ecomesure For sampling the aerosol particles
Gilian LFS-113 Low Flow Personal Air Sampling Pump Sensidyne For sampling the aerosol particles

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Shandilya, N., Le Bihan, O. L., Bressot, C., Morgeneyer, M. Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering. J. Vis. Exp. (115), e53496, doi:10.3791/53496 (2016).

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