Name: 실험 프로토콜 마모에서 환경 풍화에서 제품의 입자 에어로졸을 조사하기 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: 학습하세요 마모 및 환경 풍화 조건에서 나노소재의 에어로졸 배출 특성을 예측하는 실험 프로토콜. 이 방법은 나노제품의 안전한 수명을 평가하고 나노안전성 연구에 필수적인 데이터를 제공합니다.

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이 작업은 Labex SERENADE(ANR-11-LABX-0064) 및 A*MIDEX 프로젝트(ANR-11-IDEX-0001-02)의 프레임워크에서 수행되었으며, 프랑스 정부 프로그램인 Investissements d'Avenir의 자금 지원을 받고 프랑스 국립 연구국(ANR)이 관리했습니다. 이 작업에 자금을 지원해 준 프랑스 환경부(DRC 33 및 Program 190)와 ANSES(Nanodata Project 2012/2/154, APR ANSES 2012)에 감사드립니다. 실험 기간 동안 협력과 조언을 해준 Olivier Aguerre-Chariol, Patrice Delalain, Morgane Dalle, Laurent Meunier, Pauline Molina, Farid Ait-Ben-Ahmad에게도 감사한다.

주 : 여기에서 프로토콜에서 제시된 방법 만 제시 시료에 한정되지 않고, 또한 다른 샘플을 사용할 수있다. 1. 인공 풍화 [CEREGE 플랫폼, 엑상 프로방스] <ol><li> 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. </li><li> 전도도를 측정 한 후 (도 3에 도시) 스테인리스 후드 아래 내후성 챔버 존재 저장통에 물 소스를 연결한다. </li><li> 호스 파이프를 통해 배수 구멍에 실의 뒷면에있는 오버 플로우 주둥이를 연결합니다. </li><li> 스테인리스 후드로 날씨에 nanocoating 샘플을 놓고 문을 닫습니다. ENAB하려면제작 결과에 대한 통계적인 평가는, 3 개의 동일한 nanocoating 및 기준 시료의 최소 사용한다. </li><li> 디지털 콘솔에서 풍화 챔버의 전면에 존재하는 자외선의 120 분, 102 분, 건조 18 분 물 분무로 구성된 2 시간주기를 선택합니다. </li><li> 7개월에 해당하는 2,658 동일 사이클의 수를 입력합니다. </li><li> 60 ± 5 W / m이 동일 크세논 아크 램프의 조도 레벨을 선택한다. </li><li> 38 ° C의 주변 온도를 설정합니다. </li><li> 콘솔에서 실행 버튼을 눌러 풍화 테스트를 시작합니다. </li></ol> 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. <ol><li> 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. </li><li> ON 버튼 FLUX를 눌러 nanosecured workpost 내부의 입자 자유로운 공기의 순환에 전환합니다. </li><li> 챔버를 열고는 nanosecured 작업 후 내부에 열 유지하여 방출 시험 챔버를 통과하는이 입자 무료로 공기를 확인합니다. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 한편, 부드럽게 연마 장치를 구비 한 공구를 슬롯의 내부에 움직임 이리저리 (A)에 그 일단을 돌려 표준 원통형 연마제의 가장자리를 모따기. </li><li> 상기 연마제 및 샘플을 적어도 0.001 g의 측정 정밀도 디지털 밸런스 무게 사용하는 연마한다. </li><li> 일단 바닥에 척 존재를 통해 연마 장치의 수직 축에 모따기 연마제를 수정 완료. </li><li> 나노 구조의 제품을 배치하는 것은 고정 된 연마재 아래에 부드럽게 연마 단단히 장착 시스템에 그것의 위치를​​ 고정한다. </li><li> , 에어로졸 샘플러를 열고 트위터를 사용하여 위쪽의 밝은면 슬롯 내부에 구리 메쉬 그리드를 배치합니다. 그것을 해결하기 위해 그리드를 통해 원형 링을 넣습니다. </li><li> 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. </li><li> 개방 챔버 내부 배경 입자 농도를 제로로 떨어진 경우, 입자 계수기를 통해 확인한다. 그렇지 않은 경우 기다립니다. 그렇다면, 방출 시험 챔버의 문을 닫습니다. </li><li> 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 </li><li> 이 모든 세 가지 악기 20 분에서 총 샘플링 시간을 설정합니다. 마모 장치에서 각각 마모 시간 10 분 같은 속도와 분당 60주기를 설정합니다. </li><li> 동적 스트레인 게이지 앰프에 스트레인 게이지를 연결합니다. 거기에 설치된 소프트웨어를 이용하여 데이터 수집을 위해 사용되어야하는 컴퓨터 동적 스트레인 게이지 증폭기를 연결한다. </li><li> 소프트웨어를 엽니 다. </li><li> NEW DAQ의 PROJECT 오에를 클릭펜 새로운 데이터 수집 파일. </li><li> LIVE UPDATE를 클릭하여 실시간 데이터 수집을위한 옵션을 중지 </li><li> 0가 0 기준 신호 값을 설정하기 위해 실행을 클릭. </li><li> LIVE UPDATE를 클릭하여 실시간 데이터 수집에 다시 전환합니다. </li><li> 데이터 표현의 실시간 그래픽 모드를 선택 시각화를 클릭합니다. </li><li> 템플릿을 열려면 새로 만들기를 클릭합니다. </li><li> 예를 들어, 옵션 범위 패널을 선택합니다. </li><li> 한번에 입자 계수기 및 선별기의 데이터 수집을 시작한다. </li><li> 약의 지연 후. 5 분, 마모를 시작합니다. </li><li> 지속적인 마모에 대응하는 스트레인 게이지 신호를 획득하는 데이터 획득 소프트웨어 윈도우의 시작을 클릭. </li><li> 2 분 후, MPS에 연결된 펌프 스위치. </li><li> 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. </li><li> 마모가 중지되면 STOP을 클릭하여 데이터 수집을 전환합니다. </li><li> 지금 SAVE DATA를 클릭하여 수집 된 데이터를 저장합니다. </li><li> 카운터 및 선별기 데이터 취득을 중지 한 후, 방출 시험 챔버를 열고 다시 연마제 및 연마 나노 제품 무게. </li><li> 모든 마모 시험에 대한 전체 프로세스를 계속합니다. </li><li> 마모 시험 후, 다시 한번 악기 INERIS S-NANO 플랫폼의 교정 벤치에있는 특징을 세 가지 입자 에어로졸을 확인합니다. </li></ol> 액을 Suspensions- 드롭 증착 기술 3. TEM 분석 [INERIS 교정 플랫폼, 베르누이] <ol><li> 액체 현탁액 1 부피 % 희석 수용액을 제조 (즉, &#39;도료&#39;)을 여과하고, 탈 이온수 99 부에 도포 한 현탁액의 일부를 추가하여. </li><li> 코브을 엽니 다글로우 방전 가공기의 R </li><li> 다음의 작동 조건을 설정 : 0.1 밀리바, 45mA, 3 분의 지속 시간을. </li><li> 해당 플라즈마 처리에 의해 TEM 구리 메시 그리드 친수성하게하기 위해, 금속 스탠드에 넣어. 덮개를 닫고 모터를 시작합니다. 3 분 후에는 자동으로 멈 춥니 다. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 일단 준비가 TEM 프로브에 그리드를 넣고 현미경 분석을 실시하고 있습니다. [전자 전압 120 kV의 가속, CF </em&gt;] 31. </li><li> 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. </li></ol>

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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 다...

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 &quot;로 정의 할 수 있습니다 및 개수 분포에서 입자의 50 % 이상, 하나 이상의 외부 치수는 &quot;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. <suP&gt; (10), 알렌 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 &quot;바이 디자인 nanosafe -&quot;또는 &quot;안전한 나노위한 디자인&quot;(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. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53496/53496fig1.jpg" /> 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. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/53496/53496fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 에서 <s<html> 이 수정 테이 버 마모 장치는 nanosecured 작업 게시물의 적합성 아래에 배치된다 trong&gt; 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. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53496/53496fig2.jpg" /> 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 &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;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 &quot;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 수 농도의 크기 분포의 원소 조성 및 형상의 관점에서 실험적으로 수행 할 수있다. Kulkarni 외. 제 5 항에있어서, ENM의 수 농도는 입자 &quot;공기의 단위 cm3의 ENM 존재 숫자&quot;로 정의 할 수 에어로졸. 마찬가지로 ENM 에어로졸의 크기 분포 &quot;는 ENM 속성 특정 크기 범위의 입자와 관련된 (통상적으로 수와 질량 농도)의 양을 표현하는 관계&quot;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&#39;mili 등의 알에 의해 상세하게 설명 에어로졸 입자 샘플러 (. <sup&gt; 30)은 방출 된 입자의 다양한 정성 분석에 대한 투과 전자 현미경 (TEM)에서 나중에 사용될 수있는 다공성 구리 메시 그리드에 여과 기법을 통해 입자 수집을 위해 사용된다. (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. <img고도 = &quot;그림 3&quot;SRC = &quot;/ 파일 / ftp_upload / 53496 / 53496fig3.jpg&quot;/&gt; 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. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/53496/53496fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

<table><tbody><tr><td>Photocal Masonry</td><td>Nanofrance Technologies</td><td></td><td>테스트 샘플</td></tr><tr><td>벽돌 벽돌 (ref. 901796)</td><td>Castorama</td><td></td><td>테스트 샘플 지원</td></tr><tr><td>광학 현미경 (모델 Imager.M1m)</td><td>Carl Zeiss MicroImaging GmbH</td><td></td><td>현미경 분석 용</td></tr><tr><td>에너지 분산 분광기 (모델 X-max)</td><td>옥스포드 기기</td><td></td><td>원소 용 구성 분석</td></tr><tr><td>투과 전자 현미경 (모델 CM12)</td><td>Philips</td><td></td><td>현미경 분석용</td></tr><tr><td>내후성 챔버 (모델 Suntest XLS+)</td><td>Atlas</td><td></td><td>가속 인공 풍화</td></tr><tr><td>크세논 아크 램프용 (모델 NXE 1700)</td><td>Ametek SAS</td><td></td><td>UV 광선 소스</td></tr><tr><td>유도 결합 플라즈마 질량 분석기 (모델 7500cx)</td><td>애질런트 기술</td><td></td><td>침출수 수 시료 분석용</td></tr><tr><td>Taber 선형 abraser(모델 5750)</td><td>Taber Inc.</td><td></td><td>마모용:</td></tr><tr><td>Taber H38 연마제</td><td>, Taber Inc.</td><td></td><td>마모용</td></tr><tr><td>응축 입자 카운터 3775</td><td>TSI</td><td></td><td>에어로졸 입자의 농도 수를 세는 데 사용됩니다</td></tr>. <tr><td>공기역학적 입자 Sizer 3321</td><td>TSI</td><td></td><td>에어로졸 입자의 크기를 측정하기 위해&nbsp;</td></tr><tr><td>시차 이동성 분석기 3081</td><td>TSI</td><td></td><td>에어로졸 입자의 크기 측정용&nbsp;</td></tr><tr><td>미니 입자 샘플러</td><td>Ecomesure</td><td></td><td>에어로졸 입자 샘플링</td></tr><tr><td>용 Gilian LFS-113 저유량 개인용 공기 샘플링 펌프</td><td>Sensidyne</td><td></td><td>에어로졸 입자 샘플링 용</td></tr></tbody></table>

실험 프로토콜 마모에서 환경 풍화에서 제품의 입자 에어로졸을 조사하기

Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering

본 논문은 내마모성 및 환경 풍화 하에서 제품의 입자 에어로졸화를 조사하기 위한 실험 프로토콜을 제시하며, 이는 내구성 있는 개발을 위한 나노 구조 제품의 나노 안전성 설계에 의한 접근 방식의 기본 요소입니다. 이 접근 방식은 기본적으로 제품 수명 주기의 사용 단계에서 엔지니어링된 나노 물질의 에어로졸 방출을 최소화하는 데 중점을 두는 선제적 접근 방식입니다. 이는 추가 이점을 손상시키지 않고 설계 단계에서 재료 특성을 변경함으로써 달성할 수 있습니다. 이 기사에서는 기계적 권유 및 환경 풍화와 관련하여 3가지 상업용 나노 구조 제품의 나노 안전성 설계를 조사하기 위해 실험적인 프로토콜이 제시됩니다. 기계적 권유를 적용하기 위해 선택된 수단은 마모 공정이며 환경 풍화의 경우 습도와 열이 있는 곳에서 가속화된 UV 노출입니다. 조작된 나노 물질의 최종 방출은 수 농도, 크기 분포, 형태 및 화학 조성 측면에서 연구됩니다. 프로토콜의 목적은 실제 상황에 해당하는 테스트 샘플 및 실험 조건의 방출을 연구하는 것입니다. 기계적 응력의 적용만으로도 엔지니어링된 나노물질의 에어로졸이 방출되는 것으로 밝혀졌으며, 이 에어로졸에서는 엔지니어링된 나노물질이 항상 제품 매트릭스 내부에 내장되어 있어 대표적인 제품 요소인 것으로 나타났습니다. 이러한 경우, 방출된 에어로졸은 나노 입자와 미량 입자로 구성됩니다. 그러나 기계적 응력이 환경 풍화와 결합되는 경우, 실험 프로토콜은 특정 풍화 지속 시간 후에 제품의 최종 악화가 자유 엔지니어링 나노 물질 에어로졸의 방출로 이어질 수 있음을 보여줍니다.

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 등 외관, 집 벽, 벽 타일, 포장 도로를 건설에서의 빈번한 응용 프로그램을 찾습니다. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/53496/53496fig4.jpg" /> 나노 구조 알루미 노 규산염 벽돌 그림 4. SEM 이미지 (등. 33 Shandilya).</str...

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.

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental ...

이 실험적 특성 분석 방법의 전반적인 목표는 제품 수명 주기 동안 나노물질의 입자 방출 거동을 예측하는 것입니다. 이 방법은 나노제품의 안전 수명을 예측하는 것과 같이 나노안전 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 나노물질에 대한 사용 기한을 제공하는 것을 목표로 합니다.이 기술의 주요 장점은 수십 년을 기다릴 필요가 없어 실험 수명이 가속화된다는 것입니다. 실험 절차 시연은 본 실험실의 기술자인 Morgan Dahl이 진행하겠습니다. 실험 설정에 표시된 모든 유닛과 기기를 조립하고, 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 필요한 연결을 수행하십시오.플럭스 온(flux on) 버튼을 눌러 나노 보안 작업대의 내부 무분진 공기 순환을 시작합니다. 챔버를 열고 나노 보안 작업대 내부에 개방된 상태로 유지하여, 이 무분진 공기가 배출 테스트 챔버를 통과하도록 유도합니다. 실험을 설정하려면, 입자 계수기를 배출 테스트 챔버에 직접 연결하여 챔버 내부 입자의 순간 수농도를 측정합니다.디스플레이 카운터에서 농도 값을 직접 확인하십시오. 입자가 없는 공기가 챔버를 통과하는 동안, 이 순간 수치 농도 값이 0으로 떨어질 때까지 계속 모니터링하여 챔버 내에 배경 입자가 없음을 확인합니다. 그동안 마멸 장치와 함께 제공된 도구의 슬롯 내부에서 표준 원통형 마멸제의 한쪽 끝을 부드럽게 앞뒤로 움직여 가장자리를 캄포어 처리하십시오.측정 정밀도가 최소 0.1g인 디지털 저울을 사용하여 연마제와 연마할 시료의 무게를 잽니다. 측정이 완료되면, 하단의 척을 통해 캠퍼 처리가 된 연마제를 마모 시험기의 수직 샤프트에 고정합니다. 연마할 나노 구조 제품을 고정된 연마제 아래에 조심스럽게 배치하고, 마운팅 시스템에 그 위치를 단단히 고정합니다.에어로졸 샘플러를 열고, 핀셋을 사용하여 구리 메쉬 그리드의 밝은 면이 위를 향하도록 슬롯 안에 배치합니다. 그리드를 고정하기 위해 그 위에 원형 링을 덮습니다. 샘플러를 닫고 한쪽 끝은 필터를 통해 펌프에, 다른 쪽 끝은 입자 발생원에 연결합니다.분동을 사용하여 수직 샤프트에 필요한 수직 하중을 가합니다. 입자 계수기를 통해 개방된 챔버 내부의 배경 입자 농도가 0으로 떨어졌는지 확인합니다. 0으로 떨어졌다면, 방출 시험 챔버의 문을 닫습니다.기기의 디지털 콘솔을 통해 입자 계수기와 분석기의 유량을 수동으로 설정합니다. 이 세 기기의 총 샘플링 시간은 20분으로 설정하십시오. 마모 장치의 마모 시간은 10분으로, 속도는 분당 60 사이클로 설정합니다.2분 후에 소형 입자 시료 채취기(MPS)에 연결된 펌프를 켭니다. 에어로졸 입자의 방출량에 따라 펌프를 2분에서 4분 동안 계속 가동합니다. MPS를 통해 채취한 에어로졸 입자의 수는 너무 적거나 너무 많지 않게 적절한 양이어야 하며, 그렇지 않을 경우 철저한 현미경 분석이 어려울 수 있습니다.카운터와 사이즈 분석기가 데이터 수집을 중단하면, 방출 테스트 챔버를 열고 연마재와 마모된 나노 구조 제품의 무게를 측정하십시오. 모든 마모 테스트에 대해 전체 과정을 반복하십시오. 마모 테스트 완료 후, 3입자 에어로졸 특성 분석 기기들이 S-nano 플랫폼의 교정 벤치 위에 있는지 확인하십시오.코팅 현탁액 1부를 여과된 탈이온수에 99부 첨가하여 액체 현탁액의 1% 부피 희석 수용액을 준비합니다. 다음으로, 글로우 방전 장치의 덮개를 열고 작동 조건을 설정합니다. 플라스마 처리를 통해 TEM 구리 메쉬 그리드를 친수성으로 만들기 위해, 이를 금속 스탠드 위에 놓습니다.커버를 닫고 모터를 작동시킵니다. 3분 후에 모터가 자동으로 정지합니다. 핀셋을 사용하여 친수성으로 처리된 메쉬 그리드를 꺼냅니다.밝은 면이 위로 오도록 조심스럽게 놓습니다. 시린지를 사용하여 희석액 한 방울을 친수성 메쉬 그리드 위에 떨어뜨립니다. 수분 함량이 증발하여 구성 입자들이 그리드 위에 안착될 수 있도록 메쉬 그리드를 주변 대기 중에서 건조시킵니다.메쉬 그리드에 미립자가 과도하게 전하를 띠지 않도록 주의하십시오. 분석하기에 그리드에 입자가 너무 많이 쌓인 것으로 보이면, 희석 백분율과 증착액 방울의 부피를 낮추십시오. 작업자가 증착할 수 있는 최대 부피는 약 12 micro liters입니다.두 가지 나노코팅에 존재하는 나노입자의 형태에 대한 TEM 분석 결과가 여기에 제시되어 있습니다. 두 나노코팅의 구성 나노입자 크기가 다를 뿐만 아니라, 개별 형태 또한 다릅니다. PMMA 분산제는 구름 모양의 구조로, 알코올 기반 분산제는 가닥 모양의 구조로 특성화되었습니다.여기에는 수직 하중의 함수로서 방출된 에어로졸 입자의 입자 크기 분포가 나타나 있습니다. 여러 자릿수의 크기 차이가 존재합니다. 방출된 에어로졸 입자의 입자 크기 분포 곡선의 최빈 크기는 수직 하중이 증가함에 따라 증가합니다.점진적으로 손상되는 나노코팅의 현미경 분석을 통해 플레이크(flake)가 어떻게 형성되어 기판에서 떨어져 나가는지 확인할 수 있습니다. 이러한 손상은 표면에 균열이 나타나면서 시작되며, 시간이 지남에 따라 균열이 깊어집니다. 이 영상을 시청한 후에는 마모 조건에서 제품의 입자 에어로졸화를 조사하는 방법에 대해 충분히 이해하시게 될 것입니다.이 기술을 숙달하면 인공 노화된 시료가 준비되어 있고 적절하게 수행될 경우, 단 하루 만에 완료할 수 있습니다. 이 절차에 이어, 제동 장치 파손으로 인한 건강 위험을 줄이는 방법과 같은 추가적인 질문에 답하기 위해 예측적 verdibrous 방출과 같은 다른 방법들을 수행할 수 있습니다.

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전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출 시설은 (산화 티타늄 나노 크기의 이산화 티탄을 위해...

전신 나노 입자 에어로졸 흡입 노출

우리는 실험실에서 깨지기 쉬운 먼지 골재 사이의 중간 속도의 충돌에 낮은 속도를 달성 할 수있는 방법을 제시한다. 이 목적을 위해, 두 개의 진공 드롭 탑의 설정이 허용하는 개발 된 &lt;0.01 ~ 10m / 초 사이의 충돌 속도. 충돌 이벤트는 고속 이미징에 의해 기록된다.

초기 태양계에서 먼지 집계 충돌 실험 시뮬레이션 실험실 드롭 타워

우리는 효과적인 나노 분말 에어로졸화 설정 및 운영 프로토콜을 설계하고 개발했습니다. 이 시스템은 장기간 동안 안정적인 수 농도와 크기 분포를 가진 나노 입자 에어로졸을 생성했으며, 소량의 테스트 재료(최소 200mg)만 필요했습니다.

시스템은 나노 분말에서 안정적인 나노 입자 에어로졸을 만드는 방법

나노 입자 방출은 응축 입자 계수기, 광학 입자 계수기 및 샘플링 포트가 포함된 챔버 시스템을 사용하여 테스트하여 현미경 분석을 위한 필터 샘플을 수집합니다. 제안된 챔버 시스템은 반복 가능하고 일관된 데이터 범위로 나노 물질 방출 테스트에 효과적으로 사용할 수 있습니다.

재판부 시스템을 사용하여 나노 재료를 포함하는 복합에서 나노 입자 릴리스의 테스트

방법은 대기 에어로졸 본 활성제의 타겟 추출 및 그들의 임계 미셀 농도 (CMC)를 포함하여 물 절대 농도 및 표면 장력 곡선의 측정을 위해 제공된다.

대기 에어로졸의 추출 및 계면 활성제의 특성

이 문서는 흐름 튜브 반응 기 및 관련된 데이터 수집에 대 한 작업 절차를 설명합니다. 그것은 실험을 설정 하 고, 데이터를 기록 하 고 유기 연 무질의 화학 및 물리적 특성에 대 한 유용한 정보를 제공 하는 입자 질량 정보 뿐 아니라 수 직경 분포를 생성에 대 한 프로토콜을 보여줍니다.

생산 및 흐름 튜브 반응 기에서 유기 미 립 자 물질의 측정

이 신문은 하버드 환경 챔버 (HEC) 및 가스 측정 및 입자 종에 대 한 관련된 계측에 대 한 작업 절차를 설명 합니다. 환경 챔버는 생산 보조 유기 종 유기 선구자, 특히와 관련 된 대기 유기 미 립 자 물질에서에서 생산을 연구 하는 데 사용 됩니다.

생산 및 하버드 환경 챔버에 유기 미 립 자 물질의 측정

4 개의 다른 노출 농도에서 흡입 독성 테스트 수 코 전용 흡입 독성 챔버 설계와 흐름 필드 균일성과 각 농도 대 한 노출 포트 간의 교차 오염에 대 한 검증. 여기, 선물이 설계 챔버 흡입 독성 시험에 대 한 효과적인 인지 확인 하는 프로토콜.

나노 크기의 입자의 4 개의 노출 농도 제공 하는 코 전용 흡입 독성 시험 챔버의 개발

환경 미 립 자 물질의 생물 학적 구성을 이해 하는 것은 인간의 건강과 질병 확산에 중요 한 영향의 연구에 대 한 중요 하다입니다. 여기, 우리 사용 bioaerosol 샘플링 방법의 세 가지 유형 및 공 수 미생물의 생물 학적 분석 더 나은 다른 환경 조건 하에서 공 수 미생물 지역 사회를 탐구.

구성 및 다른 환경 조건에서 Bioaerosols의 유통 분석

우리는 공기 액체 인터페이스 (ALI)에서 경작 된 인간 폐 세포를 노출시킴으로써 급성 폐 세포 독성에 관한 공기 중 입자의 스크리닝 및 모니터링을위한 견고하고 양도 가능하며 예측 가능한 체외 노출 시스템을 제시합니다.

공기-액체 인터페이스에서 재배된 인간 폐 세포를 노출하여 공기 중 입자의 급성 흡입 독성 평가

설명된 세포 배양 및 생체 내 기관지 모델의 세포 배양 및 노출 방법은 독성 검사를 위한 입자에 대한 사실적이고 반복적인 흡입 노출을 위한 것이다.

독성 테스트를 위해 공기 중 입자에 대한 사실적이고 반복적인 흡입 노출을 위한 공기 액체 인터페이스 기관지 상피 모델

학습하세요 마모 및 환경 풍화 조건에서 나노소재의 에어로졸 배출 특성을 예측하는 실험 프로토콜. 이 방법은 나노제품의 안전한 수명을 평가하고 나노안전성 연구에 필수적인 데이터를 제공합니다.

실험 프로토콜 마모에서 환경 풍화에서 제품의 입자 에어로졸을 조사하기

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