Методическая статья

Экспериментальный протокол по расследованию частиц аэрозолизация продукта Под истирания и по охране окружающей среды выветривания

7.1K просмотров

DOI:

10.3791/53496

16 сентября 2016 г.

В этой статье

Краткое содержание

В этой статье экспериментальный протокол для исследования аэрозолизацию частиц продукта под истирания и под экологической выветривание представлена. Результаты по эмиссии наноматериалов, в виде аэрозолей представлены. Конкретный экспериментальная установка описана подробно.

Аннотация

В настоящей статье представлен экспериментальный протокол исследования аэрозолизации частиц продукта при истирании и выветривании окружающей среды, что является фундаментальным элементом подхода к нанобезопасности при проектировании наноструктурированных продуктов для их долговечного развития. Этот подход в основном является упреждающим, при котором основное внимание уделяется минимизации выбросов аэрозолей из спроектированных наноматериалов на этапе использования жизненного цикла продукта. Это может быть достигнуто путем изменения свойств материала на этапе проектирования без ущерба для каких-либо дополнительных преимуществ. В данной статье представлен экспериментальный протокол для исследования нанобезопасности трех коммерческих наноструктурированных продуктов с точки зрения их механической защиты и атмосферостойкости в окружающей среде. Для нанесения механического излучения выбран метод истирания, а для атмосферных воздействий окружающей среды – ускоренное воздействие ультрафиолета в присутствии влажности и тепла. Конечная эмиссия инженерных наноматериалов изучается с точки зрения их количества, концентрации, распределения по размерам, морфологии и химического состава. Целью протокола является изучение излучения для тестовых образцов и экспериментальных условий, соответствующих реальным жизненным ситуациям. Было обнаружено, что только приложение механических напряжений приводит к выбросу аэрозолей сконструированных наноматериалов, в которых спроектированный наноматериал всегда встроен внутрь матрицы продукта, таким образом, является репрезентативным элементом продукта. В таком случае испускаемые аэрозоли состоят как из наночастиц, так и из микрочастиц. Но если механические нагрузки сочетаются с выветриванием окружающей среды, то возможное ухудшение качества продукта после определенной продолжительности выветривания может привести к выбросу аэрозолей из свободных наноматериалов.

Введение

С быстрой зрелости в области нанотехнологий, его продвижение приводится в движение быстрой коммерциализации продуктов , содержащих наноматериалы (Engineered ENM) с замечательными свойствами. Как описано Potocnick 1 в статье 18 (5) Регламента 1169/2011, выданного Европейской комиссией, ENM может быть определен как "любой преднамеренно производимого материала, содержащий частицы в свободном состоянии или в виде агрегата или в виде агломерата и где, на 50% или более частиц в Количественное распределение по размеру, один или более внешние размеры находится в диапазоне размеров 1 нм до 100 нм ". Кроме того, продукты , содержащие ENM, либо в их твердой массе или на их поверхности твердых тел или в их жидких суспензий, можно назвать как продукты наноструктурированных. Различные типы ENM с разными формулировками и функционализации используются в таких продуктах, в соответствии с характером применения и бюджета. Продукты могут быть в форме коатиNGS, краски, плитки, кирпича дома, и т.д. для бетона э.

Что касается исследований, то, можно также найти огромное количество публикаций на инновации, которые были достигнуты с помощью нанотехнологий. Несмотря на это огромное исследования, привлекательному черты ENM находятся под зондом для потенциального здоровья или экологической опасности , из - за их склонности к освобождается от блокировки или испускается в воздухе в виде аэрозолей во время использования или переработки продуктов наноструктуры (например Обердостер др . 2, Ле Бихан и др. 3 и Houdy и др. 4). Кулькарни и др. 5 определяет аэрозоль в виде суспензии твердых или жидких частиц в газовой среде. Хсу и Чейн 6 показали , что во время использования или переработки наноструктурного продукта, наноструктурного продукт подвергается различным механическим нагрузкам и атмосферным воздействиям окружающей среды , которые облегчают такоевыбросов.

По словам Maynard 7, при воздействии, эти аэрозоли ENM могут взаимодействовать с человеческим организмом через вдыхание или кожными контактов и получить на хранение внутри тела , которые , следовательно , могут вызывать различные вредные эффекты, в том числе канцерогенными. Таким образом, глубокое понимание феномена эмиссии ENM имеет первостепенное значение , учитывая беспрецедентное использование наноструктурных продуктов, как было упомянуто Shatkin и др. 8. Это может не только помочь избежать непредвиденных осложнений , связанных со здоровьем , связанных с их воздействием , но и в стимулировании общественного доверия к нанотехнологиям.

Тем не менее, проблема экспозиции , связанные в настоящее время начали привлекать внимание научно - исследовательским сообществом и был недавно выделен различными исследовательскими подразделениями по всему миру (например, Хсу и Чейн 6, Göhler и др. 9, Аллен и др. 10, Аллен и др. 11, Al-Каттан и др. 12, Кеги и др. 13, Хирт и др. 14, Shandilya и др. 15, 31, 33, Wohlleben и др. 16, Bouillard и др. 17, Ounoughene и др. 18). Учитывая крупномасштабное развертывание наноструктурных продуктов в коммерческих рынках, наиболее эффективный подход к решению этой проблемы была бы упреждающая один. При таком подходе, продукт разработан таким образом , что это "NanoSafe-по-дизайн" или "дизайн для более безопасного нанотехнологий" (Morose 19) , то есть, низкая эмиссионная. Другими словами, оно максимизирует их преимущества в решении проблем в процессе ее использования при испускании минимальное количество аэрозолей в окружающую среду.

Для проверки нанобезопасности, заложенной в конструкции во время фазы использования наноструктурированной продукта, авторы представляют соответствующую экспериментальную методологиюсделать это в настоящей статье. Эта методика состоит из двух типов: домогательствах (I) и механические (II) окружающей среды , которые направлены на имитации реальной жизни напряжения, которым продукт наноструктурного, кладки кирпича, подверженного во время его фазы использования.

(I) линейный истирания устройство, которое имитирует механическое вымогательство. Его оригинальная и коммерческая форма, как показано на рисунке 1А, упоминается в многочисленных международно признанных стандартов испытаний , как ASTM D4060 20, ASTM D6037 21 и ASTM D1044 22. Согласно Голяньски и др. 23, благодаря своей надежной и удобной для пользователя дизайн, его оригинальная форма уже широко используется в промышленности для анализа производительности продуктов , таких как краски, покрытия, металла, бумаги, текстиля и т.д. Стресс является применяется через этот аппарат соответствует типичному, прикладываемое в домашней обстановке, например, ходьба собувь и перемещение различных предметов в домашнем хозяйстве (Vorbau и др. 24 и Хасан и др. 25). На рисунке 1А, горизонтально вытесняя бар перемещает стандартный абразивный Не на взад и вперед , движение по поверхности образца. Износ истирание происходит на поверхности контакта из-за трения в контакте. Величина износа абразивной может изменяться путем изменения нормальной нагрузки (F N) , который действует в верхней части абразив. Изменяя тип абразив и нормальной величины нагрузки, можно варьировать абразивность и, следовательно, механические нагрузки. Morgeneyer и др. 26 указали , что тензор напряжений измеряется во время истирания состоит из нормальных и тангенциальных составляющих. Нормальное напряжение является прямым результатом нормальной нагрузки, то есть из F N , тогда как касательное напряжение является результатом гое тангенциально действующий процесс трения, измеренный как сила (F T) , и он действует параллельно или антипараллельно направлению , в котором происходит истирание. В первоначальном виде этого аппарата к истиранию, не может определить , F T. Таким образом, роль механических напряжений во время аэрозолизация из ENM может не быть полностью определено. Для того, чтобы искоренить это ограничение, как описано в деталях с помощью Morgeneyer и др. 26, мы (а) модифицировали его путем замены уже установленной горизонтальный стальной стержень точной копией в алюминиевую 2024 сплава и (б) , установленный тензометр на верхней поверхности этого реплицированную бара из алюминиевого сплава. Это показано на фигуре 1В. Этот тензодатчик имеет 1,5 мм длины активной измерительной сетки и 5,7 мм для измерения длины несущей сетки. Он изготовлен из константан фольги, имеющей 3,8 мкм толщиной и 1,95 ± 1,5% от коэффициента датчика.Правильное измерение механических напряжений обеспечивается с помощью динамического тензодатчика усилителя, который соединен последовательно с тензодатчика, что позволяет надежное измерение напряжения, полученного в калибровке. Данные, передаваемые через усилитель приобретается с использованием программного обеспечения для сбора данных.

figure-introduction-1
Рисунок 1. истирание Устройство и тензометрических. Коммерческий стандартная форма абразивной аппарата Табер (А) со скоростью истирания, продолжительность и длина хода управления. Первоначально установлен стальной стержень был заменен бар алюминия и дополнительно оснащен тензодатчика (в) для измерения тангенциальной силы (F T). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

в Чонг> Рисунок 2, полная экспериментальная установка , где показана эта модифицированная истирания устройство Табер помещается под соответствие занимаемой должности nanosecured работы. Частица свободный воздух постоянно циркулирует внутри этой рабочей должности при расходе 31000 л / мин. Он имеет эффективность фильтра частиц 99,99% и уже с успехом использована Morgeneyer и др. 27 в запыленность испытаний различных наночастиц.

figure-introduction-2
Рисунок 2. Экспериментальная установка (Shandilya и др. 31). Nanosecured работы объекта для проведения испытаний истиранию и в реальном масштабе времени характеристику (как качественные , так и quantitavive) генерируемых частиц аэрозоля. Небольшая доля частиц воздуха, не проходит через щель внутри камеры излучения для устранения его фоновых частиц концентрации число.pload / 53496 / 53496fig2large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Мотор для абразивной аппарата хранится снаружи и его линейно Скользящая часть удерживается внутри собственной разработки испытательной камеры, с размерами, 0,5 м × 0,3 м × 0,6 м, (подробности в Le Bihan и др. 28). Это помогает в предотвращении выбросов двигателя истирания устройство »от вмешательства в результаты испытаний. Отбор проб из образовавшихся частиц аэрозоля осуществляется внутри вблизи радиального симметричного колпака (объемом 713 3 см). Используя такую ​​вытяжку, потери аэрозольных частиц за счет их осаждения на поверхности могут быть сведены к минимуму. Другое преимущество включает увеличение концентрации числа частиц аэрозоля из-за сравнительно небольшой объем колпака относительно испытательной камеры. Благодаря этому установить, реальную характеристику времени и анализа частиц аэрозоляОпускается генерируется во время износа абразивной можно сделать экспериментально с точки зрения их концентраций чисел, распределения по размерам, элементного состава и форм. Согласно Кулкарни и др. 5, концентрация количество ENM аэрозолей частицы могут быть определены как "числа ENM , присутствующего в единичной кубическом сантиметре воздуха". Аналогичным образом, распределение по размерам ENM аэрозолей "отношения, выражающее количество в ENM собственности (как правило, количество и массовых концентраций), связанных с частицами в заданном диапазоне размеров".

Счетчика частиц (диапазон измерения размер: 4 нм до 3 мкм) измеряет концентрацию частиц аэрозоля номер (PNC). В Sizers частиц (диапазон измерения размер: 15 нм - 20 мкм) измерения распределения частиц по размерам (PSD). Аэрозольные частицы пробоотборник (подробно описано с помощью R'mili и др. 30) используется для сбора частиц с помощью метода фильтрации на пористой сетке медной сетки , которую можно использовать позже в просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ) для различных качественных анализов выделенных частиц.

(II) Экологический вымогательство может быть смоделировано за счет ускоренного искусственного выветривания в ЗМС камере, показанной на рисунке 3. Как было показано Shandilya и др. 31, условия выветривания могут быть сохранены в соответствии с международными стандартами или быть настроены в зависимости от тип моделирования. Воздействие УФ-излучением обеспечивается с помощью ксеноновой дуговой лампы (300 - 400 нм), установленного с фильтром оптического излучения. Действие дождя моделируется путем распыления деионизированной и очищенной воды на них. Резервуар помещается ниже тестовых образцов для сбора поверхностного стока воды. Собранную воду или щелок можно использовать в дальнейшем для проведения анализа ENM выщелачивания.

figure-introduction-3
Рисунок 3. Выветривание палата. Коммерческая форма XLS SUNTEST + выветривание камеры содержит кожух из нержавеющей стали , внутри которого nanocoated образцы помещаются. Резервуар для воды находится под капотом , который является источником воды для распыления внутри капота. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Примечание: Методика представлена ​​в Протоколе здесь не ограничивается только представленных образцов для испытаний, но могут быть использованы для других образцов, а также.

1. Искусственное выветривание [CEREGE Платформа, Экс-ан-Прованс]

  1. Возьмите пробу 250 мл деионизированной и очищенной воды, чтобы распылить в химическом стакане. Погрузить кончик измерителя проводимости воды в воду. Обратите внимание на проводимость воды. Повторите процесс и обратите внимание проводимость воды каждый раз.
    Примечание: В соответствии с ISO 16474 32, она никогда не должна быть выше , чем 5 мкСм / см.
  2. После измерения проводимости, подключите источник воды в резервуар выветривание камеры настоящее время под капотом из нержавеющей стали (показано на рисунке 3).
  3. Подключение переливную горловину на задней части камеры к сливное отверстие через шланг трубы.
  4. Поместите образцы нанопокрытие к погодным условиям в капот из нержавеющей стали и закройте дверцу. Для Enabле статистическая оценка результатов, использовать минимум три одинаковых нанопокрытие и эталонных образцов.
  5. На цифровой консоли, присутствует на передней части камеры ЗМС, выберите цикл 2 ч, состоящую из 120 мин УФ-света, 102 мин в сухой атмосфере и 18 мин распылителем воды.
  6. Введите количество циклов, равное 2658, что соответствует 7 месяцев.
  7. Выберите уровень освещенности ксеноновой дуговой лампы , равной 60 ± 5 Вт / м 2.
  8. Установите температуру окружающей среды при температуре 38 ° C.
  9. Запустите тест к погодным условиям, нажав кнопку запуска на консоли.

2. истирание и ENM Аэрозоли Характеристика [ИНЕРИС S-NANO Платформа, Верней]

Примечание: Перед использованием предварительно проверить аэрозольных частиц, характеризующую инструменты на калибровочном скамейке INERIS S-NANO платформы, которая состоит из отдельных и уже установленных опорных частей счетчика. Следуя конкретного протокола, убедитесь, что инструменты работают пропеллербезупречной.

  1. Соберите все узлы и приборы , показанные в экспериментальной установке и сделать необходимые соединения , как показано на рисунке 2 (Подробную информацию о единицах и настройке приборов представлены в Shandilya и др. 33).
  2. Включите циркуляции частиц воздуха, не содержащей внутри nanosecured workpost, нажав кнопку на FLUX.
  3. Эту частицу свободный воздух, чтобы пройти через испытательную камеру излучения, открыв камеру и держать ее открытой внутри nanosecured рабочей должности.
  4. Чтобы настроить эксперимент, подключить счетчик частиц непосредственно в испытательную камеру для измерения мгновенной концентрации числа частиц внутри камеры. Обратите внимание на значение концентрации непосредственно на дисплее счетчика.
  5. В то время как частица свободный воздух проходит через камеру, и далее следить за этим мгновенное значение концентрации число, пока не падает до нуля. Таким образом, убедитесь, чтокамера свободна от любых фоновых частиц.
  6. В то же время, фаска края стандартной цилиндрической формы абразив, осторожно поворачивая его один конец в взад и вперед, движение внутри паза инструмента, снабженного устройством ссадины.
  7. С помощью цифрового весы с точностью измерения, по меньшей мере 0,001 г взвешивают абразивный и образец прошлифовать.
  8. После этого, зафиксировать скошенную абразивный для вертикального вала абразивной аппарата через патроном настоящее время на его дне.
  9. Поместите наноструктурного продукт прошлифовать мягко под фиксированным абразив и прочно закрепить свои позиции на монтажной системы.
  10. Откройте аэрозольный пробоотборник и, используя пинцет, поместите сетку медной сетки внутри паза с его яркой стороной вверх. Поместите круглое кольцо над сеткой, чтобы исправить это.
  11. Закройте пробник и подключите его к насосу через фильтр на одном конце (то есть, в сторону более темной стороне сетки) и источника частиц на дрэр конец (то есть в направлении более яркой стороне сетки). Установите требуемую нормальную нагрузку на вертикальном валу с использованием весов мертвых.
  12. Через счетчик частиц, проверьте, если концентрация фоновые частицы внутри открытой камеры упала до нуля. Если нет, то ждать его. Если да, то закройте дверь испытательной камеры.
  13. С помощью цифровых консолей на инструментах, вручную установить скорости потока счетчика частиц и классификаторов следующим образом: КОП 1,5 л / мин; SMPS- 0,3 л / мин; APS- 5 л / мин
  14. Установить общую продолжительность выборки в 20 мин для всех этих трех инструментов. Установите продолжительность истирание и скорость, равную 10 мин и 60 циклов в минуту, соответственно, в абразивной аппарате.
  15. Подключите тензометр к динамическому усилителя тензометрическом. Подключите динамический усилитель тензодатчика к компьютеру, который будет использоваться для сбора данных с использованием программного обеспечения, установленного в нем.
  16. Откройте программное обеспечение.
  17. Нажмите НОВЫЙ DAQ ПРОЕКТ -оперо новый файл сбора данных.
  18. Остановить вариант для приобретения данных в реальном, нажав кнопку Live Update
  19. Нажмите 0 ВЫПОЛНИТЬ, чтобы установить значение опорного сигнала, равный нулю.
  20. Переключитесь на приобретение данных в реальном, нажав кнопку Live Update.
  21. Нажмите ВИЗУАЛИЗАЦИЯ выбрать в режиме реального времени графический способ представления данных.
  22. Нажмите Создать, чтобы открыть шаблоны.
  23. Выберите опцию SCOPE ПАНЕЛЬ, например.
  24. Начало сбора данных в счетчиков частиц и дробилок сразу.
  25. После задержки ок. 5 мин, начните истирание.
  26. Нажмите кнопку Пуск в окне программы сбора данных для получения сигналов тензометрических, соответствующие текущей истирания.
  27. Через 2 мин, включите насос, подключенный к МОБ.
  28. Держите работу насоса в течение 2 - 4 мин в зависимости от количества эмиссии частиц аэрозоля. ПРИМЕЧАНИЕ: Количество аэрозольных частиц пробы с помощью MPS должно быть оптимальным числом т.е.ни слишком мало, ни слишком излишки, которые могли бы предотвратить тщательный микроскопический анализ.
  29. После того, как ссадины останавливается, выключите сбор данных, нажав кнопку STOP.
  30. Сохраните полученные данные, нажав кнопку Сохранить данные СЕЙЧАС.
  31. После того, как счетчик и Sizers прекратить сбор данных, открыть испытательную ячейку и весят снова абразивный и поврежденную наноструктурного продукт.
  32. Продолжить весь процесс для каждого испытания на абразивную стойкость.
  33. После испытаний на истирание, еще раз проверить аэрозоль три частицы, характеризующие инструменты на калибровочном скамейке INERIS S-NANO платформы.

3. ПЭМ Анализ жидкости Suspensions- падения напыления Техника [ИНЕРИС калибровки платформы, Верней]

  1. Приготовьте объем 1% разбавленного водного раствора жидкой суспензии (то есть, "краска") путем добавления 1 часть суспензии для покрытия в 99 частей отфильтрованного и деионизованной водой.
  2. Открыть бухтур от тлеющего разряда машины
  3. Установить следующие условия эксплуатации: 0,1 мбар, 45 мА, 3 продолжительность мин.
  4. Для того, чтобы сетка сетки TEM меди гидрофильность путем его обработки плазмой, положил его на металлической подставке. Закройте крышку и запустить двигатель. Через 3 минуты, он автоматически останавливается.
  5. Выньте гидрофильную сетку сетки превратилась используя пинцет. Поместите это мягко с его яркой стороной вверх. Депозит каплю разбавленного раствора (8 мкл прибл.) На гидрофильной сетки меш с помощью шприца.
  6. Сушат сетки сетки в закрытой камере таким образом, чтобы содержание воды испаряется и составные частицы оседают на пребывать сетке. Убедитесь, что сетка сетка не заряжаются с бродячими частиц, которые могут быть легко идентифицированы как круговыми или прядей форм, характерных для частиц масла или сажи.
  7. После того, как готов, поставить сетку в ТЭМ зонда и проводят микроскопический анализ. [электронный ускоряющее напряжение 120 кВ, ср ] 31.
  8. Если сетка оказывается слишком нагруженные частицы для анализа, снизить процент разбавления и объем осажденного капли. Максимальный объем оператор может внести примерно равен 12 мкл.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

тестовые образцы
Протоколы, представленные в статье были применены к трем различным коммерческим продуктам наноструктурных. Акцент ставится здесь на деталях экспериментального подхода:
(а) алюмо-силикатного кирпича армированных наночастицами TiO 2, (11 см х 5 см х 2 см). Он находит частое применение в строительстве фасадов, стены дома, настенной плитки, тротуаров и т.д. Его свойства материала наряду с помощью сканирующего электронного ми...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В настоящей статье, экспериментальное исследование нанобезопасности-по-дизайн коммерческих продуктов наноструктурированных представлена. Нанобезопасности-по-дизайн любого продукта могут быть изучены с точки зрения его PNC и PSD, когда он подвергается механическим нагрузкам и атмосферным воздействиям окружающей среды. Продукты , выбранные для исследования являются алюмосиликат кирпич армированный с наночастицами TiO 2, глазурь с CeO 2 наночастиц и фотокаталитические нанопокрытий с наночастицами TiO ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была выполнена в рамках программы Labex SERENADE (ANR-11-LABX-0064) и проекта A*MIDEX (ANR-11-IDEX-0001-02), финансируемой программой правительства Франции Investissements d'Avenir и управляемой Французским национальным исследовательским агентством (ANR). Мы благодарим Министерство окружающей среды Франции (DRC 33 и Программа 190) и ANSES (Nanodata Project 2012/2/154, APR ANSES 2012) за финансирование работ. Мы также благодарны Оливье Агерре-Шариолю, Патрису Делалену, Морган Далле, Лорану Менье, Полин Молине и Фариду Айт-Бен-Ахмаду за их сотрудничество и советы во время экспериментов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Фотокальная кладкаНанофранс ТехнологииТестовый образец
Кирпичная кладка (ссылка 901796)CastoramaПоддержка для тестового образца
Оптический микроскоп (модель Imager.M1m)Carl Zeiss
MicroImaging GmbH
Для микроскопического анализа Энергодисперсионный
спектроскоп (модель X-max)Oxford InstrumentsДля элементного анализа
анализ состава Пропускающий электрон<бр/> Микроскоп (модель CM12)PhilipsДля микроскопического анализа
Атмосферостойкость камеры (модель Suntest XLS+)AtlasДля ускоренного искусственного выветривания
ксеноновая дуговая лампа (модель NXE 1700)Ametek SASисточник УФ-лучей
Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой (модель 7500cx)Agilent ТехнологииДля анализа проб воды фильтрат
Линейный абразив Taber (модель 5750)Taber Inc.Для истирания
Taber H38 abradantTaber Inc.Для истирания
Счетчик конденсационных частиц 3775TSIДля подсчета числа концентраций аэрозольных частиц
Aerodynamic Particle Sizer 3321TSIДля измерения размера аэрозольных частиц 
Дифференциальный анализатор подвижности 3081TSIДля измерения размера аэрозольных частиц 
Мини-пробоотборник частицEcomesureДля отбора проб аэрозольных частиц
Gilian LFS-113 Персональный насос для отбора проб воздуха с низким расходомSensidyneДля отбора проб аэрозольных частиц

Ссылки

  1. Potocnick, J. European Commission Recommendation on the definition of nanomaterial (2011/696/EU). , (2011).
  2. Oberdorster, G., Oberdorster, E., Oberdorster, J. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ Health Persp. 113 (7), 823-839 (2005).
  3. Le Bihan, O., Shandilya, N., Gheerardyn, L., Guillon, O., Dore, E., Morgeneyer, M. Investigation of the Release of Particles from a Nanocoated Product. Adv Nanoparticles. 2 (1), 39-44 (2013).
  4. Houdy, P., Lahmani, M., Marano, F. Nanoethics and Nanotoxicology. , 1st ed, Springer. Heidelberg, Germany. (2011).
  5. Kulkarni, P., Baron, P. A., Willeke, K. Aerosol Measurement: Principle, Techniques and Applications. , 3rd ed, John Wiley and Sons. Hoboken, NJ, USA. (2011).
  6. Hsu, L. Y., Chein, H. M. Evaluation of nanoparticle emission for TiO2 nanopowder coating materials. J Nanopart Res. 9 (1), 157-163 (2007).
  7. Maynard, A. D. Safe handling of nanotechnology. Nature. 444 (1), 267-269 (2006).
  8. Shatkin, J. A., et al. Nano risk analysis: advancing the science for nanomaterials risk management. Risk Anal. 30 (11), 1680-1687 (2011).
  9. Göhler, D., Nogowski, A., Fiala, P., Stintz, M. Nanoparticle release from nanocomposites due to mechanical treatment at two stages of the life-cycle. Phys Conf Ser. 429, 012045(2013).
  10. Allen, N. S., et al. Ageing and stabilisation of filled polymers: an overview. Polym Degrad Stabil. 61 (2), 183-199 (2004).
  11. Allen, N. S., et al. Degradation and stabilisation of polymers and coatings: nano versus pigmentary titania particles. Polym Degrad Stabil. 85 (3), 927-946 (2004).
  12. Al-Kattan, A., et al. Release of TiO2 from paints containing pigment-TiO2 or nano-TiO2 by weathering. J Environ Monitor. 15 (12), 2186-2193 (2013).
  13. Kaegi, R., et al. Synthetic TiO2 nanoparticle emission from exterior facades into the aquatic environment. Environ Pollut. 156 (2), 233-239 (2008).
  14. Hirth, S., Cena, L., Cox, G., Tomovic, Z., Peters, T., Wohlleben, W. Scenarios and methods that induce protruding or released CNTs after degradation of nanocomposite materials. J Nanopart Res. 15 (2), 1504-1518 (2013).
  15. Shandilya, N., Le Bihan, O., Morgeneyer, M. A review on the study of the generation of (nano-) particles aerosols during the mechanical solicitation of materials. J Nanomater. 2014, 289108(2014).
  16. Wohlleben, W., et al. On the lifecycle of nanocomposites: comparing released fragments and their in vivo hazards from three release mechanisms and four nanocomposites. Small. 7 (16), 2384-2395 (2011).
  17. Bouillard, J. X., et al. Nanosafety by design: risks from nanocomposite/nano waste combustion. J Nanopart Res. 15 (1), 1519-1529 (2013).
  18. Ounoughene, G., et al. Behavior and fate of Halloysite Nanotubes (HNTs) when incinerating PA6/HNTs nanocomposite. Environ Sci Technol. 49 (9), 5450-5457 (2015).
  19. Morose, G. The 5 principles of "Design for Safer Nanotechnology". J Clean Prod. 18 (3), 285-289 (2010).
  20. ASTM International. ASTM D4060: Standard test method for the abrasion of organic coatings by the Taber abradant. , (2007).
  21. ASTM International. ASTM D6037: Standard test methods for dry abrasion mar resistance of high gloss coatings. , (1996).
  22. ASTM International. ASTM D1044: Standard test method for resistance of transparent plastics to surface abrasion. , (2008).
  23. Golanski, L., Guiot, A., Pras, M., Malarde, M., Tardif, F. Release-ability of nano fillers from different nanomaterials (toward the acceptability of nanoproduct). J Nanopart Res. 14 (1), 962-970 (2012).
  24. Vorbau, M., Hillemann, L., Stintz, M. Method for the characterization of the abrasion induced nanoparticle release into air from surface coatings. J Aerosol Sci. 40 (3), 209-217 (2009).
  25. Hassan, M. M., Dylla, H., Mohammad, L. N., Rupnow, T. Evaluation of the durability of titanium dioxide photocatalyst coating for concrete pavement. Constr Build Mater. 24 (8), 1456-1461 (2010).
  26. Morgeneyer, M., Shandilya, N., Chen, Y. M., Le Bihan, O. Use of a modified Taber abrasion apparatus for investigating the complete stress state during abrasion and in-process wear particle aerosol generation. Chem Eng Res Des. 93 (1), 251-256 (2015).
  27. Morgeneyer, M., Le Bihan, O., Ustache, A., Aguerre Chariol, O. Experimental study of the aerosolization of fine alumina particles from bulk by a vortex shaker. Powder Technol. 246 (1), 583-589 (2013).
  28. Le Bihan, O., Morgeneyer, M., Shandilya, N., Aguerre Chariol, O., Bressot, C. Chapter 7. Handbook of Nanosafety: Measurement, Exposure and Toxicology. Vogel, U., Savolainen, K., Wu, Q., Van Tongeren, M., Brouwer, D., Berges, M. , Academic Press. San Diego, CA. (2014).
  29. Göhler, D., Stintz, M., Hillemann, L., Vorbau, M. Characterization of nanoparticle release from surface coatings by the simulation of a sanding process. Ann Occup Hyg. 54 (6), 615-624 (2010).
  30. R'mili, B., Le Bihan, O., Dutouquet, C., Aguerre Charriol, O., Frejafon, E. Sampling by TEM grid filtration. Aerosol Sci Tech. 47 (7), 767-775 (2013).
  31. Shandilya, N., Le Bihan, O., Bressot, C., Morgeneyer, M. Emission of Titanium Dioxide Nanoparticles from Building Materials to the Environment by Wear and Weather. Environ Sci Technol. 49 (4), 2163-2170 (2015).
  32. AFNOR. ISO 16474-1: Paints and varnishes − Methods of exposure to laboratory light sources − Part 1: General guidance. , (2012).
  33. Shandilya, N., Le Bihan, O., Bressot, C., Morgeneyer, M. Evaluation of the particle aerosolization from n-TiO2 photocatalytic nanocoatings under abrasion. J Nanomater. 2014, 185080(2014).
  34. Shandilya, N., Le Bihan, O., Morgeneyer, M. Effect of the Normal Load on the release of aerosol wear particles during abrasion. Tribol Lett. 55 (2), 227-234 (2014).
  35. White, L. R. Capillary rise in powders. J Colloid Interf Sci. 90 (2), 536-538 (1982).
  36. Murray, M. Cracking in coatings from colloidal dispersions: An industrial perspective. Proceedings Rideal Lecture. , Available from: http://www.soci.org/~/media/Files/Conference%20Downloads/2009/Rideal%20Lectures%20Apr%2009/Murray.ashx (2009).
  37. Dufresne, E. R., et al. Flow and fracture in drying nanoparticle suspensions. Phys Rev Lett. 91, 224501(2003).
  38. Hare, C. H. The degradation of coatings by ultraviolet light and electromagnetic radiation. JPCL. , (1992).
  39. Tirumkudulu, M. S., Russel, W. B. Cracking in drying latex films. Langmuir. 21 (11), 4938-4948 (2005).
  40. Shandilya, N., Morgeneyer, M., Le Bihan, O. First development to model aerosol emission from solid surfaces subjected to mechanical stresses: I. Development and results. J Aerosol Sci. 89, 43-57 (2015).
  41. Shandilya, N., Morgeneyer, M., Le Bihan, O. First development to model aerosol emission from solid surfaces subjected to mechanical stresses: II. Experiment-Theory comparison, simulation and sensibility analysis. J Aerosol Sci. 89, 1-17 (2015).
  42. Bressot, C., et al. Environmental release of engineered nanomaterials from commercial tiles under standardized abrasion conditions. J Hazardous Materials. , (2016).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи