Protocole expérimental pour enquêter sur des particules Aérosolisation d'un produit sous Abrasion et sous Weathering environnementale

Summary

Dans cet article, un protocole expérimental pour étudier aérosolisation des particules d'un produit sous l'abrasion et sous l'altération de l'environnement est présenté. Résultats sur l'émission des nanomatériaux manufacturés, sous la forme d'aérosols sont présentés. Le dispositif expérimental spécifique est décrit en détail.

Introduction

Avec une maturité rapide de la nanotechnologie, son avancement est entraîné par la commercialisation rapide des produits contenant Engineered Nanomatériaux (ENM) avec des propriétés remarquables. Comme décrit par Potocnick ¹ dans l'article 18 (5) du règlement 1169/2011, publié par la Commission européenne, ENM peut être définie comme "tout matériau fabriqué intentionnellement, contenant des particules, dans un état ​​non lié ou comme un agrégat ou sous forme d'agglomérat et où, pour 50% ou plus des particules dans la distribution granulométrique en nombre, une ou plusieurs dimensions externes se situe dans la plage de taille de 1 nm à 100 nm ". En outre, les produits contenant de l' ENM, soit dans leur vrac solide ou sur leurs surfaces solides ou dans leurs suspensions liquides, peuvent être qualifiées de produits nanostructurés. Différents types d'ENM avec différentes formulations et fonctionnalisations sont utilisés dans de tels produits en fonction de la nature de l'application et du budget. Les produits peuvent être sous forme de coatings, peintures, tuiles, briques de maison, etc e concret.

En ce qui concerne la recherche, on peut également trouver très grand nombre de publications sur les innovations qui ont été accomplis grâce à la nanotechnologie. Malgré cette énorme recherche, les traits attrayants de l' ENM sont sous sonde pour dangers environnementaux potentiels pour la santé ou en raison de leur tendance à se libérer ou émis dans l' air sous la forme d'aérosols lors de l'utilisation ou de la transformation des produits de nanostructures (par exemple Oberdorster et al . ^2, Le Bihan et al. ³ et Houdy et al. ^4). Kulkarni et al. , ⁵ définit un aérosol de la suspension de particules solides ou liquides dans le milieu gazeux. Hsu et Chein ⁶ ont démontré que , lors de l'utilisation ou transformation d'un produit nanostructuré, un produit nanostructuré est soumis à diverses sollicitations mécaniques et aux intempéries de l' environnement qui facilitent une telleémission.

Selon Maynard ^7, lors de l' exposition, ces aérosols de l' ENM peuvent interagir avec l' organisme humain par inhalation ou par voie cutanée contacts et se dépose à l' intérieur du corps qui peut par conséquent provoquer divers effets néfastes, y compris ceux cancérigènes. Ainsi, une compréhension approfondie du phénomène ENM d'émission est d' une importance capitale étant donné l'utilisation sans précédent des produits nanostructurés, comme mentionné par Shatkin et al. ^8. Cela peut non seulement aider à éviter les complications liées à la santé imprévues découlant de leur exposition , mais aussi pour encourager la confiance du public dans les nanotechnologies.

Néanmoins, le problème de l' exposition liée a commencé à recevoir l' attention par la communauté de recherche et a été récemment mis en évidence par différentes unités de recherche à travers le monde (par exemple, Hsu et Chein ^6, Göhler et al. ^9, Allen et al. et al. , ¹¹ Al-Kattan et al. , ^12, Kaegi et al. , ^13, Hirth , et al. , ^14, Shandilya et al. , ^{15, 31, 33,} Wohlleben et al. , ^16, Bouillard ^{et al. 17,} Ounoughene et al. ^18). Compte tenu du déploiement à grande échelle des produits nanostructurés dans les marchés commerciaux, l'approche la plus efficace pour lutter contre le problème serait une préemption. Dans une telle approche, un produit est conçu de telle manière qu'il est "Nanosafe-by-design» ou «Design for Nanotechnology plus sûr" (Morose ¹⁹⁾ c. -à- bas émissif. En d'autres termes, il maximise leurs prestations en résolution de problèmes lors de son utilisation tout en émettant une quantité minimale d'aérosols dans l'environnement.

Pour tester le nanosécurité par la conception au cours de la phase d'utilisation d'un produit nanostructuré, les auteurs présentent une méthodologie expérimentale appropriéede le faire dans le présent article. Cette méthodologie se compose de deux types de sollicitations: (i) mécaniques et (ii) l' environnement qui visent à simuler la vie réelle souligne à laquelle le produit nanostructuré, une brique de maçonnerie, est soumis à au cours de sa phase d'utilisation.

(I) Un appareil d'abrasion linéaire qui simule la sollicitation mécanique. Sa forme originale et commerciale, comme le montre la figure 1A, est référencé dans de nombreuses normes d'essai internationalement reconnues comme la norme ASTM D4060 ^20, ASTM D6037 ²¹ et ASTM D1044 ^22. Selon Golanski et al. ^23, en raison de sa conception robuste et facile à utiliser, sa forme originale est déjà largement utilisé dans les industries pour analyser la performance des produits comme la peinture, le revêtement, le métal, le papier, le textile, etc. La contrainte étant appliquée à travers cet appareil correspond à celui appliqué typique dans un cadre domestique, par exemple, la marche avecchaussures et déplacement de différents objets dans un ménage (Vorbau et al. ²⁴ et Hassan et al. ^25). Sur la figure 1A, un bar déplacement horizontal déplace le abradant standard dans un mouvement de va et vient sur ​​la surface de l' échantillon. L'usure à l'abrasion se produit à la surface de contact du fait du frottement au niveau du contact. L'ampleur de l'usure par abrasion peut être modifiée en faisant varier la charge normale (F _N) qui agit sur ​​la partie supérieure de l'abrasif. En changeant le type de la valeur de charge et abradant normale, on peut faire varier l'abrasivité et par conséquent la contrainte mécanique. Morgeneyer et al. ²⁶ ont fait remarquer que le tenseur des contraintes à mesurer lors de l' abrasion est composé de composantes normale et tangentielle. La contrainte normale est le résultat direct de la charge normale, soit de F _N alors que la contrainte tangentielle est le résultat de the agissant tangentiellement processus de friction, mesurée comme la force (F _T) , et elle agit en parallèle ou anti-parallèle à la direction dans laquelle se déroule l' abrasion. Dans la forme originale de cet appareil à l'abrasion, on ne peut pas déterminer F _T. Par conséquent, le rôle des contraintes mécaniques lors de l'aérosolisation des ENM ne peut pas être complètement déterminée. Pour éliminer cette limitation, comme décrit dans les détails par Morgeneyer et al. ^26, nous avons (a) elle a été modifiée par le remplacement de la barre d'acier horizontal déjà installé par une réplique en aluminium alliage 2024 et (b) monté une jauge de contrainte sur la surface supérieure de cette barre d'alliage d'aluminium répliqué. Ceci est représenté sur la figure 1B. Cette jauge de contrainte a 1,5 mm de longueur active de la grille de mesure et de 5,7 mm de mesurer la longueur de support de grille. Il est constitué d'une feuille de constantan ayant 3,8 um d'épaisseur et de 1,95 ± 1,5% du facteur de jauge.Une mesure correcte des contraintes mécaniques sont assurées par l'intermédiaire d'un amplificateur de jauge de contrainte dynamique qui est connecté en série avec la jauge de contrainte, permettant ainsi une mesure fiable de la déformation produite dans la jauge. Les données transmises par l'intermédiaire de l'amplificateur est acquis en utilisant un logiciel d'acquisition de données.

Figure 1. Abrasion Appareillage et jauge de contrainte. La forme standard commerciale de l'appareil d'abrasion Taber (A) avec la vitesse de l' abrasion, la durée et la longueur de la course de contrôle. La barre d'acier monté à l' origine a été remplacé par une barre en aluminium et a été en outre équipé d'une jauge de contrainte (B) pour mesurer la force tangentielle (F _T). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

dans le trong> Figure 2, le dispositif expérimental complet est indiqué lorsque cet appareil d'abrasion Taber modifié est placé sous la conformité d'un poste de travail nanosecured. Un air de particule libre circule constamment à l'intérieur de ce poste de travail à un taux de 31.000 l / min de débit. Il dispose d' un filtre à particules d' efficacité de 99,99% et a déjà été utilisé avec succès par Morgeneyer et al. ²⁷ dans les tests de dustiness diverses nanoparticules de.

Figure 2. Experimental Set-up (Shandilya et al. ^31). Une installation de travail nanosecured pour effectuer les tests d'abrasion et la caractérisation en temps réel ( à la fois qualitative et quantitavive) des particules d'aérosols générés. Une petite fraction de l'air de particule libre passe à travers une fente à l'intérieur de la chambre d'émission pour éliminer l'arrière-plan particules concentration en nombre.pload / 53496 / 53496fig2large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Le moteur de l'appareil à l'abrasion est gardé à l' extérieur et sa partie coulissante linéaire est maintenue dans une chambre d'essai d'émission auto-conçu, avec des dimensions de 0,5 m × 0,3 m × 0,6 m, (détails dans Le Bihan et al. ^28). Il aide à prévenir les émissions de moteur de l'appareil à l'abrasion d'interférer dans les résultats du test. L'échantillonnage des particules d'aérosol générées est fait à l' intérieur de la proximité d'une hotte à symétrie radiale (volume de 713 ³ cm). En utilisant un tel capot, les pertes de particules d'aérosol en raison de leur dépôt sur les surfaces peuvent être réduites au minimum. L'autre avantage comprend l'augmentation de la concentration en nombre de particules d'aérosol en raison d'un volume relativement faible de la hotte par rapport à la chambre d'essai d'émission. Merci de cette mise en place, une vraie caractérisation du temps et de l'analyse de l'aérosol de particuless se produit au cours de l'usure par abrasion peut être faite expérimentalement en fonction de leur concentration en nombre, la distribution de taille, les compositions élémentaires et des formes. Selon Kulkarni et al. ^5, la concentration de l' ENM de nombre d' aérosols particules peuvent être définies comme "le nombre d'ENM présente dans l' unité centimètre cube d'air". De même, la distribution de taille des aérosols est ENM "la relation exprimant la quantité d'une propriété d'ENM (généralement le nombre et la masse des concentrations) associés à des particules dans une gamme de taille donnée".

Un compteur de particules (gamme de taille mesurable: 4 nm à 3 pm) mesure l'aérosol particules concentration en nombre (PNC). Les calibreurs de particules (mesurable de la gamme de taille: 15 nm - 20 um) mesurent la distribution granulométrique (PSD). Une particules d'aérosol échantillonneur (décrit en détail par R'mili et al.

(ii) La sollicitation de l' environnement peut être simulé par vieillissement artificiel accéléré dans une enceinte climatique, représentée sur la figure 3. Comme le montre Shandilya et al. ^31, les conditions de vieillissement peuvent être conservés en conformité avec les normes internationales ou être personnalisés en fonction de la type de simulation. L'exposition aux UV est fournie par une lampe à arc au xénon (300 - 400 nm) installé avec un filtre de rayonnement optique. L'action de la pluie est simulée par pulvérisation déminéralisée et eau purifiée sur eux. Un réservoir est placé au-dessous des échantillons d'essai pour recueillir les eaux de ruissellement. L'eau recueillie ou de lixiviat peuvent être utilisés plus tard pour effectuer l'analyse ENM de lixiviation.

Figure 3. Chambre Weathering. La forme commerciale du XLS Suntest + chambre intempéries contient une hotte en acier inoxydable à l' intérieur de laquelle les échantillons nanorevêtement sont placés. Le réservoir d'eau est placé sous le capot qui est la source de l'eau à pulvériser à l' intérieur du capot. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Protocol

REMARQUE: La technique présentée dans le protocole ici ne se limite pas à des échantillons d'essai présentés, mais peut être utilisé pour d'autres échantillons aussi bien.

1. Artificial Weathering [Plateforme CEREGE, Aix en Provence]

1. Prélever un échantillon de 250 ml d'eau déminéralisée et purifiée à pulvériser dans un bêcher. Immerger la pointe du compteur de conductivité de l'eau dans l'eau. Notez la conductivité de l'eau. Répétez le processus et notez la conductivité de l'eau à chaque fois.
   NOTE: Selon la norme ISO 16474 ^32, il ne doit jamais être supérieure à 5 uS / cm.
2. Après la mesure de la conductivité, raccorder la source d'eau au réservoir de la chambre aux intempéries présente sous le capot en acier inoxydable (représenté sur la figure 3).
3. Branchez le bec de débordement à l'arrière de la chambre à une ouverture d'évacuation à travers un tuyau.
4. Placer les échantillons de nanorevêtement à temps dans la hotte en acier inoxydable et fermer la porte. Pour Enable Une évaluation statistique des résultats, utiliser un minimum de trois échantillons de nanorevêtement et de référence identiques.
5. Sur la console numérique, présente sur le devant de la chambre de vieillissement, sélectionner un cycle de 2 heures composé de 120 min de la lumière UV, 102 min sec et 18 min de l'eau pulvérisée.
6. Entrez le nombre de cycles égal à 2658 ce qui correspond à 7 mois.
7. Choisir le niveau de la lampe à arc au xénon égale à 60 ± 5 W / m ² irradiance.
8. Réglez la température ambiante à 38 ° C.
9. Démarrez le test de vieillissement en appuyant sur le bouton de lancement de la console.

2. Abrasion et ENM Aérosols Caractérisation [INERIS Plateforme S-NANO, Verneuil]

REMARQUE: Avant d'utiliser, avant de vérifier l'aérosol de particules caractérisant les instruments sur un banc d'étalonnage de l'INERIS Plateforme S-NANO qui comprend des contre-pièces de référence séparées et déjà installées. En suivant un protocole spécifique, veiller à ce que les instruments sont prop travaillentrectement.

1. Assembler toutes les unités et les instruments présentés dans le montage expérimental et effectuer les connexions nécessaires comme le montre la figure 2 (détails sur les unités et la mise en place d'instruments sont fournies Shandilya et al. ^33).
2. Allumer la circulation de l'air de particules libres à l'intérieur du workpost nanosecured en appuyant sur le bouton ON FLUX.
3. Faire cet air libre de particules de passer à travers la chambre d'essai d'émission en ouvrant la chambre et le garder ouvert à l'intérieur du poste de travail nanosecured.
4. Pour mettre en place l'expérience, connectez le compteur de particules directement à la chambre d'essai d'émission pour mesurer la concentration en nombre instantanée des particules à l'intérieur de la chambre. Observer la valeur de concentration directement sur le compteur d'affichage.
5. Alors que l'air de particule libre passe à travers la chambre, continuer à surveiller cette valeur de concentration du nombre instantané jusqu'à ce qu'il tombe à zéro. De cette manière, faire en sorte que lela chambre est exempte de toute particule d'arrière-plan.
6. Dans l'intervalle, chanfreiner les bords de la norme abrasif de forme cylindrique en tournant doucement sa première extrémité dans un mouvement de va et vient à l'intérieur de la fente d'un outil fourni avec l'appareil d'abrasion.
7. L'utilisation d'un équilibre numérique avec une précision de mesure d'au moins 0,001 g, peser les abradant et de l'échantillon à abraser.
8. Une fois terminé, fixer le abradant chanfreinées à l'arbre vertical de l'appareil à l'abrasion grâce à un mandrin présente à sa partie inférieure.
9. Placez le produit nanostructuré à abraser doucement sous la abradant fixe et fixer fermement sa position sur le système de montage.
10. Ouvrez l'échantillonneur d'aérosol et, à l'aide d'une pince, placer une grille en cuivre à l'intérieur de la fente avec son côté brillant vers le haut. Mettez un anneau circulaire sur la grille pour le fixer.
11. Fermez l'échantillonneur et le connecter à une pompe par l' intermédiaire d' un filtre à une extrémité (ie, vers le côté sombre de la grille) et à la source de particules sur la OTHer fin (ie, vers le côté lumineux de la grille). Monter la charge normale requise sur l'arbre vertical à l'aide des poids morts.
12. A travers le compteur de particules, vérifier si la concentration de particules de fond à l'intérieur de la chambre ouverte est tombé à zéro. Sinon, attendre. Si oui, fermez la porte de la chambre d'essai d'émission.
13. Via les consoles numériques sur les instruments, régler manuellement les débits du compteur de particules et les calibreurs comme suit: CTD 1,5 l / min; SMPS- 0,3 l / min; APS-5 l / min
14. Réglez la durée totale d'échantillonnage à 20 min pour tous ces trois instruments. Définir la durée de l'abrasion et à vitesse égale à 10 min et 60 cycles par minute, respectivement, dans l'appareil d'abrasion.
15. Branchez la jauge de contrainte à l'amplificateur de jauge de contrainte dynamique. Connecter l'amplificateur de jauge de contrainte dynamique à l'ordinateur qui est utilisé pour l'acquisition de données en utilisant les logiciels installés.
16. Ouvrez le logiciel.
17. Cliquez sur NOUVEAU PROJET DAQ pour ostylo un nouveau fichier d'acquisition de données.
18. Arrêtez l'option pour l'acquisition de données en direct en cliquant sur MISE À JOUR EN DIRECT
19. Cliquez sur 0 EXECUTE pour définir la valeur de signal de référence égal à zéro.
20. Revenez sur l'acquisition de données en direct en cliquant sur UPDATE LIVE.
21. Cliquez sur VISUALISATION pour choisir le mode graphique en temps réel de la représentation des données.
22. Cliquez sur Nouveau pour ouvrir les modèles.
23. Choisissez l'option SCOPE PANEL, par exemple.
24. Lancement de l'acquisition de données dans les compteurs de particules et calibreurs à la fois.
25. Après un retard d'env. 5 min, démarrer l'abrasion.
26. Cliquez sur Démarrer dans la fenêtre du logiciel d'acquisition de données pour acquérir les signaux de jauge de contrainte correspondant à l'abrasion en cours.
27. Après 2 min, activer la pompe reliée à la MPS.
28. Maintenir la pompe en marche pendant 2 - 4 min en fonction de la quantité de l'émission des particules d'aérosol. NOTE: Le nombre de particules d'aérosol échantillonné en utilisant MPS devrait être optimale en nombre ie,ni trop peu ni trop excédentaire qui pourrait empêcher une analyse microscopique en profondeur.
29. Une fois l'abrasion arrête, éteignez l'acquisition de données en cliquant sur STOP.
30. Sauvegardez les données acquises en cliquant sur DATA SAVE NOW.
31. Après le compteur et calibreurs arrêter l'acquisition de données, ouvrir la chambre d'essai d'émission et peser à nouveau le abradant et produit nanostructuré abrasée.
32. Continuer l'ensemble du processus pour chaque essai d'abrasion.
33. Une fois les tests d'abrasion, encore une fois vérifier l'aérosol de trois particules caractérisant les instruments sont sur le banc de l'INERIS Plateforme S-NANO étalonnage.

3. TEM Analyse de la technique liquide Suspensions- Goutte Deposition [Platform Calibration INERIS, Verneuil]

1. Préparer une solution aqueuse à 1% en volume dilué de la suspension liquide ( par exemple, la «peinture») en y ajoutant une partie de la suspension de revêtement dans 99 parties d'eau filtrée et déionisée.
2. Ouvrez l'anser de la machine à décharge luminescente
3. Définissez les conditions de fonctionnement suivantes: 0,1 mbar, 45 mA, 3 min durée.
4. Afin de faire une grille de maille de cuivre TEM hydrophile par son traitement au plasma, le mettre sur le support en métal. Fermez le couvercle et démarrer le moteur. Au bout de 3 minutes, on arrête automatiquement.
5. Retirez la grille hydrophile de maille tourné en utilisant une pince à épiler. Placez-le doucement avec sa brillante vers le haut. Déposer une goutte de la solution diluée (8 pi env.) Sur la grille à mailles hydrophile à l'aide d'une seringue.
6. Sécher la grille à mailles dans une chambre fermée de telle sorte que la teneur en eau est évaporée et que les particules constituant le repos déposé sur la grille. Assurez-vous que la grille de maillage ne soit pas chargé avec les particules parasites qui peuvent être facilement identifiés comme circulaires ou brin formes qui sont caractéristiques des particules d'huile ou de suie.
7. Une fois prêt, mettez la grille dans la sonde de TEM et procéder à l'analyse microscopique. [électrons une tension d' accélération de 120 kV, cf. 31.
8. Si la grille apparaît trop chargé en particules à analyser, abaisser le taux de dilution et le volume de la goutte déposée. Le volume maximum un opérateur est en mesure de déposer est approximativement égale à 12 pi.

Representative Results

Les échantillons d'essai
Les protocoles présentés dans l'article ont été appliqués aux trois produits différents nanostructurés commerciaux. Un accent est mis ici sur les détails de la démarche expérimentale:
(a) la brique silico-alumineux renforcé avec nanoparticules de TiO _2, (11 cm x 5 cm x 2 cm). Elle trouve son application fréquente dans la construction de façades, murs de la maison, carreaux de mur, des trottoirs , etc. Ses propriétés des matériaux ainsi que d' une image de microscope électronique à balayage sont présentés dans le Tableau 1 et la Figure 4 , respectivement.

Figure 4. SEM Image de la brique nanostructurés-alumineux (Shandilya et al. ^33). Une surface rugueuse avec les caisses micronisée ou aspérités de surface peut être observée dans l'image. Ces aspérités de surface interagissent avec le abradant lors de l' abrasion. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Propriétés	Valeur
Composition	Al, Si, Ca, Ti
rms rugosité	7 um
La taille de TiO2 moyenne des particules primaires	<20 nm
Module d'élasticité	20 GPa (approx.)
le coefficient de Poisson	0,2
la dureté Vickers	800 (approx.)

Tableau 1: Propriétés des matériaux de la brique nanostructurés-alumineux.

(B) Photocatnanorevêtements alytic composé de titane anatase nanoparticules de dioxyde avec une base PMMA et alcoolique comme dispersants respectivement. L'analyse microscope électronique à transmission (MET) des deux nanorevêtements, représenté sur les figures 5 (A) et (B), révèlent _TiO2 taille de particule moyenne égale à 8 ± 4 nm dans le premier cas , tandis que 25 ± 17 nm dans celle - ci. En outre, deux phases distinctes ont contribué par le dispersant (en gris) et incorporés nanoparticules de TiO ₂ (en tangage couleur noire) peut également être observé. Les pourcentages en volume de nanoparticules de dioxyde de titane dans les deux nanorevêtements sont identiques et égales à 1,1%. L'analyse de l' énergie dispersive des rayons X (EDX) de la composition élémentaire des deux nanorevêtements, obtenu après avoir suivi le protocole de la technique de dépôt de gouttes, montrer des observations similaires à savoir, C (60 à 65% en masse), O (15 à 20 % en masse) et Ti (10 à 15% en masse). Il convient de noter que les deux un Nanorevêtementsre fabriqué spécialement pour les applications sur les surfaces extérieures des bâtiments qui sont généralement poreux comme la brique, le béton, etc. Par conséquent, le substrat choisi pour l'application nanorevêtement était une brique de maçonnerie plaine commerciale (11 cm x 5 cm x 5 cm).

Figure 5. TEM Image de l'Nanoparticules Présent dans les Nanorevêtements avec (A) PMMA et (B) de base alcoolique comme Dispersants Respectivement (Shandilya et al. ^33). Outre les différents constituants de nanoparticules de tailles des deux nanorevêtements, leurs morphologies individuelles sont aussi -à- dire différents, nuage , comme la structure de l'ancien tout échoué pour ce dernier. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grandede ce chiffre.

(c) un additif de vernis transparent constitué de nanoparticules de CeO ₂ , ayant une taille primaire de 10 nm. Il est dispersé dans le vernis avec un pourcentage volumique de 1,3%. Ce vernis est généralement appliqué sur le mensonge à l'extérieur des surfaces en bois peintes pour conférer une protection en vue de leur éventuelle décoloration et aux intempéries avec le temps. Dans les figures 6A et B, image TEM et élémentaire analyse de la composition d'un échantillon goutte sont représentés respectivement.

Figure 6:. TEM image et analyse élémentaire de la composition d'une image échantillon Drop TEM (A) et l' analyse de la composition élémentaire (B) d'un échantillon goutte sont indiqués S'il vous plaît cliquer ici pour voir une plus grandeversion de ce chiffre.

Emission du nanostructurés Brique
L'évolution de la masse usée totale de la brique nanostructuré (M _t) lors de l' abrasion est représentée par rapport à F _N dans la figure 7. Pour chaque valeur de F _N, l'essai d'abrasion a été répétée trois fois. Cette évolution apparaît à suivre une trajectoire linéaire jusqu'à F _N = 10,5 N , après quoi elle augmente de façon inattendue pour les charges plus élevées. Les écarts-types, mesurées dans les valeurs de la masse usée, vont de 0 à 0,023 g. La masse usée de l'abrasif au cours de chaque essai d'abrasion est inférieure à 2% de celle de la brique, par conséquent négligeable.

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Figure 7. masse d'usure en fonction de la charge normale. La masse usée totale des briques augmente de façon monotone au cours de son abrasion constante augmentation de la charge normale (Shandilya et al. ³³⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Sur la figure 8, le PSD monomodale des particules d'aérosol émis sont présentées pour différentes valeurs de F _N. Pour chaque valeur, l'essai d'abrasion a été répétée trois fois. Avec une augmentation de F _N, le mode de fonctionnement du DSP augmente également. Cependant, au - delà de 10,5 N, le pic de concentration en nombre ou la concentration maximale du nombre de particules reste stagnant à ~ 645 cm ^-3.

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Figure 8. Les particules d' aérosol Taille en fonction de la charge normale. La taille modale de la distribution granulométrique (PSD) courbes des aérosols émis des particules augmente avec la charge normale (Shandilya et al. ³³⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande cette figure.

Sur la figure 9A, l'évolution du total PNC est représenté par rapport à F _N. Les particules ayant des tailles dans la gamme de 20 à 500 nm, elle semble augmenter jusqu'à 10,5 N, après quoi il commence à diminuer. Pour 0,5 à 20 um gamme de taille, il augmente en permanence. Cependant, il semble approcher une valeur constante au - delà de 10,5 N. Toutefois, le comportement du total PNC par rapport à l'augmentation de F _T figure 9B est différente , car elle augmente de manière monotone. Une observation similaire peut être observée pour les modes DSP aussi.

Figure 9. Emission en aérosol de particules. (A) Total aérosol émis particules concentration en nombre (PNC) des particules d'aérosol en fonction de la charge normale (Shandilya et al. ³⁴⁾ (B) total PNC et le mode PSD en fonction de la force tangentielle S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Pour l'analyse TEM des particules d'aérosol de l' échantillon qui ont été recueillies sur une grille de maillage lors de l'abrasion à 4 valeurs différentes de F _N, les tailles des 50 difdes particules d'aérosol férents ont été mesurées pour chaque grille, ainsi que leurs tailles moyennes ont été déterminées dans chaque cas. Le tableau 2 présente les valeurs moyennes. Une nette augmentation de la taille moyenne des particules d'aérosol échantillonnés peut être vu avec l'augmentation de F _N.

Charge normale (N)	La taille moyenne de particules d' aérosol (um)
6	0,2 ± 0,1
9	0,9 ± 0,3
10.5	3 ± 0,7
13	5 ± 0,6

Tableau 2: Moyenne Aerosol Particle Size des échantillonnés particules d' aérosol à différentes valeurs de F _N.

Emission Du Nanorevêtements photocatalytiques
Pour tester l'émission de particules d'aérosol à partir des nanorevêtements photocatalytiques, tests d'abrasion de leurs échantillons d'essai altérés et non altérés ont été effectués. Les résultats relatifs à leurs échantillons non altérés sont présentés en premier. Les courbes obtenues PNC lorsque les échantillons d'essai de 4 nanorevêtements couches ont été abrasés sous une charge normale de 6 N sont représentés sur les figures 10A. L'essai a été répété trois fois dans les mêmes conditions. Pour référence non couché, la répétition a été fait sur la même brique. Dans la figure 10A l'abrasion commence à t = 240 s et se termine à t = 840 sec. Avant et après cet intervalle de temps (t = 0 à 240 s), le système est au repos. Le nanorevêtement avec une base alcoolique semble conférer aucune différence sur le PNC quand il est comparé à la référence non. Les deux ont à peu près les mêmes niveaux de la PNC. Depuis l'nanorevêtement probablement se frotta complètement without fournir toute résistance, la PNC atteint sa valeur maximale (≈ 200 cm ^{- 3)} peu après l'abrasion commence. L'écart - type est compris entre 5 et 16 cm ^{- 3.} Pour le nanorevêtement avec le PMMA, la PNC est initialement faible (≈ 14 cm ^{- 3)} en raison d'une résistance probable de l'nanorevêtement contre l' abrasion. Cependant, cette résistance continue jusqu'à un certain point (t = 624 sec), après quoi il peut commencer à se déteint. Par conséquent, la PNC commence à augmenter progressivement. Elle atteint la même valeur que pour l'autre nanorevêtement ou la référence à la fin de l'abrasion. L'écart type des valeurs mesurées pour le nanorevêtement avec PMMA varie de 0,7 à 27 cm ^{- 3.}

Figure 10. Effet des types de nanorevêtement sur ​​les particules d' aérosol Génération des Nanorevêtements. (A) variation PNC avec le temps (B) PSD des particules d'aérosols émis lors de l'abrasion de 4 couches de la nanorevêtement sous 6 N de charge normale (note: toutes les courbes sont des courbes moyennes obtenues à partir de 3 essais répétés) (Shandilya de et al. ³³⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Sur la figure 10B, le PSD des particules d'aérosol émis est représenté. Le nanorevêtement avec une base alcoolique ne semble avoir aucun effet sur le PSD soit à l'exception du changement du mode de taille vers des tailles de particules plus petites (154 ± 10 nm). L'écart - type dans la PSD mesurée dans ce cas , les changements de 0,2 à 16 cm ^{- 3.} Le nanorevêtement avec PMMA diminue considérablement le pic de la courbe PSD par un facteur de ~ 30 rendant l'em de particulesission totalement insignifiante. L'écart - type mesuré ici est de 8 cm ^{- 3} au maximum.

Dans la figure 11A, pour effet d'augmenter F _N a été montré sur un nanorevêtement 4 couches avec PMMA. L'abrasion commence à t = 240 s et se termine à t = 840 sec. Pour une vue claire de la PNC, entre t = 240 s et t = 480 sec, une vue agrandie de la figure 11A1 est également représentée. Le PNC augmente avec la charge normale. La même tendance se poursuit dans la figure 11B pour un nanorevêtement 4 couches avec la base alcoolique aussi. Bien que la mesure de la PSD pour le nanorevêtement avec le PMMA, le PSD a montré des concentrations très faibles qui étaient encore près de leurs seuils de détection de particules. Par conséquent, les deux calibreurs de particules ne sont pas employés plus loin. Mais pour le nanorevêtement avec une base alcoolique, il n'y avait pas de tels problèmes. Le PSD dans ce cas est représenté dansFigure 11C. Trois distributions monomodales avec l' augmentation de la taille des modes ( par exemple, 154 nm à 274 nm à 365 nm) et l' augmentation des pics de concentration peuvent être vus pour une augmentation des charges normales.

Figure 11. Effet de la charge normale sur les particules d' aérosol Génération des Nanorevêtements (A) PNC de variation dans le temps de 4 couches de nanorevêtement avec PMMA et (B) de base alcoolique. (. Shandilya et al ^33):; (a1) zoomée (C) PSD des particules d'aérosols émis lors de l'abrasion de 4 couches de nanorevêtement avec une base alcoolique (note toutes les courbes sont des courbes moyennes obtenues à partir de 3 essais répétés) S'il vous plaît cliquer sur ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure 12 montre cet effet où deux échantillons, ayant 2 et 4 couches de la nanorevêtement avec le PMMA, sont testés pour F _N = 6 N. L'abrasion commence à t = 240 s et se termine à t = 840 sec. Le PNC est toujours plus faible lorsque 4 couches de la nanorevêtement: ^- est abrasée par rapport aux 2 couches (std écart de 2 à 27 cm ^3.) (Std écart:. 13 à 37 cm ^{- 3)} ou une référence non. Les deux ensembles de couches semblent fournir une résistance à l'abrasion. Toutefois, dans le cas de la nanorevêtement avec une base alcoolique, les deux 2 et 4 couches ont la même PNC.

Figure 12. Effet du nombre de couches de revêtement sur ​​la génération de particules d' aérosol à partir des nano-revêtements. PNC variation avec time pour 2 et 4 couches de nanorevêtement avec PMMA (note: toutes les courbes sont des courbes moyennes obtenues à partir de 3 essais répétés) (. Shandilya et al ³³⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Les observations au microscope électronique à balayage de nanorevêtement 4 couches PMMA ont également été réalisées à la fin de l'abrasion. La figure 13 montre l'observation. Une surface revêtue non abrasée (marquée A) a une teneur en Ti moyenne de ~ 12% (en masse). Pour la partie abrasée (marquée B), la teneur moyenne Ti abaisse à ~ 0% (en masse), ainsi, exposer complètement la surface de la brique.

Figure 13. Image MEB et l' analyse EDX de l'un enduit microscopique Analyse des Surfaces nanorevêtement.nd parties du nanorevêtement avec PMMA abrasée; partie (A): surface revêtue non abrasée; partie (B): abrasée (. Shandilya et al ³³⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Par conséquent, un nanocating 4 couches avec le PMMA a remarquablement bien par rapport à son homologue en couches 2 ou l'autre nanorevêtement, y compris ses deux 2 et 4 couches de revêtement nanotechnologique. Compte tenu de cette observation, des 4 échantillons de couches du revêtement nanotechnologique avec du PMMA ont également été exposés à l'artificiel accéléré aux intempéries avant leur abrasion. Dans les figures 14A-E, on peut voir un effet de détérioration de l'altération. Une forme continue et intégrée de l'nanorevêtement nonweathered peut être observé dans la figure 14A. Une détérioration progressive de la nanorevêtement v fissuration ia peut alors être observé dans les figures successives à savoir, les figures 14B, C, D et E. Au contraire, une référence non couché montre pas de tels effets. La contrainte de séchage en raison de la teneur en eau d' évaporation et la fragilisation progressive du liant polymère présent dans le nanorevêtement lors de son interaction avec les rayons UV entraînent une telle détérioration (Blanc ^35, Murray ^36, Dufresne et al. ^37, Hare ³⁸ Tirumkudulu et Russel ³⁹⁾ . L'analyse EDS de l'nanorevêtement altérée par cartographie élémentaire entre Ti (contribué par le nancoating) et Ca (contribution de la brique) est représenté dans les figures 14F-J. Dans la figure, une teneur presque stagnante Ti sur la surface (valeur moyenne ~16.1%) peut être observée avec une teneur en Ca croissante et donc la surface exposée. L'une des principales conséquences de ce résultat peut être le retrait de nanorevêtement avec les intempéries.

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Figure 14. Analyse microscopique des nanorevêtement Détérioration progressivement (Shandilya et al. ^31). La détérioration se fait par l'apparition de fissures sur la surface qui approfondit avec le temps S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

La quantification de l'émission de nanoparticules de TiO ₂ dans l'eau a été effectuée à des intervalles de 2, 4, 6 et 7 mois d'altération. Pour ces 100 ml des échantillons de lixiviat ont été prélevés dans les eaux de ruissellement collectées et analysées à l' aide d' une spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS). Le tableau 3 montre les conditions de fonctionnement de l' ICP-MS. Nous avons constaté que le rapport molaire Ti a été trouvée pour être toujours inférieure à la valeur de détection de seuil (= 0,5 g / l)le volume de l'échantillon. Cette observation conduit à la conclusion que, malgré la détérioration par les intempéries, l'nanorevêtement est encore fortement liée à résister à leur lessivage dans les eaux de ruissellement.

Le volume d'échantillon	2 ml
Puissance RF	1550 W
RF Matching	1,78 V
Gaz vecteur	0,85 l / min
gaz de maquillage	0,2 l / min
Nébuliseur	MicroMist
pompe nébuliseur	0,1 r / s
S / C Température	15 ° C,
Il débit	5 ml / min
2 Taux d'écoulement de H	2 ml / min
Temps d'intégration	0,1 s
Chambre & Torch	Quartz
Cône	Ni

Tableau 3: Conditions d'ICP-MS exploitation.

L'altération a été suivie par l'abrasion. Les figures 15A et B montrent les résultats de l' analyse TEM des particules d'aérosol dans l' échantillon, au cours de la 2 premières minutes de l' abrasion des 4 et 7 mois altérés nanorevêtement dans les mêmes conditions d'échantillonnage. Un dépôt qualitativement supérieur des particules d'aérosol sur les grilles de maille peut être observée dans le cas de ce dernier. Les particules d'aérosol polydispersés peuvent être observées à un grossissement plus élevé. Même si nous ne sommes pas en mesure de quantifier, mais une quantité importante de nanoparticules libres de TiO2 (ie, masse Ti> 90%) a été observée lorsque 7 mois patinés nanorevêtement a été abrasée (Figure 15C et D). Les intervalles de confiance sont faibles aux quantités mesuréeset donc négligé dans les parcelles. Ce résultat diffère des conclusions de nanorevêtements non-altérées et diverses autres études comme Shandilya et al. ^15, Golanski et al. ^23, Göhler et al. ^29, Shandilya et al. ^33. Par conséquent, il est d'un intérêt plus particulier. Dans les résultats obtenus précédemment pour nanorevêtements non altérés et d'autres études susmentionnées, une fraction importante des aérosols émis composé du nanomatériau dans l'état lié à la matrice et non à l'état libre.

Figure 15. Analyse microscopique des particules d' aérosol. Image TEM des particules d'aérosols émis par l'abrasion (A) 4 mois et (B) 7 mois patinée nanorevêtement (C, D) nanoparticules libres émis par l'abrasion de 7 mois patinés nanorevêtement et al. ³¹⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Dans la figure 15E, les variations dans les pourcentages des trois éléments- C, Ti et Ca sont affichés lorsque la durée de vieillissement atteint 7 mois à partir de 4 mois. Un effet clair de la fragilisation du polymère peut être observée avec une baisse de la teneur en C de 56% à 12%. Cette chute implique directement la réduction de la présence de la matrice autour des particules d'aérosol émis. Une augmentation de 7% à 55% de la teneur en Ti signifie une augmentation de la concentration de Ti dans les particules d'aérosol émis. La surface exposée de la brique sous-jacente, après 7 mois de vieillissement, on obtient des particules d'aérosol tropà l'abrasion. En conséquence, des particules d'aérosol à partir de la brique sont également observées après 7 mois de vieillissement. Par conséquent, la durée de vieillissement a un impact direct sur la composition de la taille et chimique des particules d'aérosol.

Figure 16. PNC et PSD en tant que fonction de l'Abrasion Durée: PNC et PSD lors de l'abrasion de référence altérée et nanorevêtement. L'abrasion a lieu pour t = 120-720 sec dans les panneaux (A) et (B). (Shandilya et al. ³¹⁾ S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Les figures 16A-D montrent les résultats sur la PNC et le PSD des particules d'aérosol de l' échantillon dans le volume de la sampling capot. Sur les figures 16A et B, en commençant à t = 120 s et jusqu'à t = 720 s, l'abrasion de la référence non revêtu a abouti à une durée constante et aux intempéries PNC indépendante (~ 500 cm ^{- 3;} écart - type de 5 - 16 cm ^{- 3;} répété trois fois). Par conséquent, le vieillissement artificiel n'a pas d'effet apparent sur les particules d'aérosol émis à partir de la référence non revêtu. Cependant, dans le cas de l'nanoacoating, un effet évident de la durée de vieillissement peut être observé que les augmentations de la PNC avec intempéries durée. Sauf pour les 6 et 7 mois, la nature de sa variation dans le temps est également à savoir étonnamment similaire, l' ascension initiale, suivie d' une stagnation, puis ascension à nouveau, et la stagnation finale. 6 et 7 mois, il y a une bosse immédiate de la concentration dès que l'usure commence. Cette bosse initiale de la concentration est encore supérieure à celle de la référence. Houtefois, après t = 360 sec, il a tendance à revenir au niveau de référence. Cette différence de comportement nanorevêtement par rapport à l'abrasion peut être expliquée sur la base de son mécanisme d'enlèvement lors de l'abrasion. Jusqu'à 4 mois de l'altération, l'nanorevêtement est censé être suffisamment solide pour résister à son abrasion. En conséquence, il s'use lentement et , par conséquent, la concentration des aérosols émis en nombre augmente lentement. Cependant, après 6 et 7 mois de l'altération, l'nanorevêtement est grumeleuse (comme déjà vu dans la figure 14E) comme peut - être vaguement attaché à la surface de la brique. Par conséquent, dès que l'usure commence, ces morceaux de nanorevêtement obtenir facilement déracinés qui montre une bosse sur la concentration des particules d'aérosol émis numérique. Le PSD des particules d'aérosols émis pour la référence (Figure 16C) ne montre aucun effet apparent de l'alternance altération (mode entre 250 et 350 nm; 375 cm de la PNC 3; écart type 0,2 - 8 cm ^{- 3).} Sur la figure 16D, la distribution de la taille des particules est indiquée pour l'nanorevêtement qui correspondent à la première phase au cours de laquelle le PNC est stagnant. Ce chiffre ne montre pas de courbe pour 6 et 7 mois aux intempéries, car il n'y a pas première phase stagnante pour eux. Comme on peut le voir clairement, il y a une augmentation dans le mode de taille ainsi que maximale PNC.

Emission du Glaze
Contrairement aux observations des particules d'aérosol d'émission dans le cas des briques renforcées et nanorevêtements photocatalytiques, les deux couches d'émail se sont révélés être non émissive lors de leur abrasion lorsque F _N = 6 N. La concentration en nombre de particules d'aérosol émis, obtenu à l' aide du compteur de particules, a toujours été trouvée être inférieure à 1 cm ^-3, par conséquent Insignificant.

Discussion

Dans le présent article, une étude expérimentale de l'nanosécurité par la conception de produits nanostructurés commerciaux est présenté. Le nanosécurité par la conception d'un produit peut être étudié en termes de PNC et PSD lorsqu'il est soumis à des contraintes mécaniques et aux intempéries de l'environnement. Les produits choisis pour l'étude sont en briques silico-alumineux renforcé avec nanoparticules de TiO _2, glaçure avec CeO ₂ nanoparticules et nanorevêtements photocatalytiques avec nanoparticules de TiO _2. Ces produits sont facilement accessibles aux clients dans le marché commercial et bien associé à leur vie quotidienne. Par conséquent, leur enquête vers leur nanosécurité par la conception est cruciale.

altération artificielle
Variation des observations de dégradation peut être prévu lorsque différentes conditions de fonctionnement sont utilisés. En outre, la distribution de puissance spectrale de la lumière des UV fluorescent / lampes à arc xénon est signeificantly différente de celle produite dans des dispositifs d'éclairage et d'exposition de l'eau à l'aide d'autres sources lumineuses. Le type et le taux de dégradation et les classements de performance produites dans l'exposition aux lampes UV peuvent être très différentes de celles produites par l'exposition à d'autres types de sources lumineuses de laboratoire. Les résultats des tests de vieillissement dépendent aussi de la prise en charge qui est prise pour faire fonctionner l'enceinte climatique. Par conséquent, les facteurs tels que la régulation de la tension de la ligne, la température de la pièce dans laquelle le dispositif fonctionne, contrôle de la température et de l'état et l'âge des lampes ne jouent également un rôle important dans la performance de l'enceinte climatique. Pendant le test, l'irradiance peut changer en raison du vieillissement de la lampe UV. Une lampe standard a une durée de vie moyenne de ≈1,400 h. Par conséquent, avant de commencer le test de vieillissement, il faut faire en sorte que soit le nombre d'heures de gauche pour la lampe à courir. La présence d'ions métalliques dans l'eau à pulvériser à l'intérieur de la chambre de vieillissement, qui augmente sa conductivité est également un aspect important à prendre en charge. Si la conductivité de l'eau dépasse le niveau acceptable, il peut laisser les traces des métaux dissous sur la surface altérée. Dans de tels cas, une surface plus dégradée est obtenue que prévu. La répartition de l'éclairement énergétique de la lampe UV est parfois pas uniforme sur tout le support en acier inoxydable sur laquelle les échantillons sont placés nanorevêtement. Dans un tel cas, des précautions doivent être prises lors de la mise en place des échantillons de nanorevêtement de telle sorte qu'une variation individuelle du niveau d'éclairement énergétique sur la surface de chaque échantillon ne dépasse pas ± 2 W / m ^2. Pour permettre la reproductibilité des résultats d'altération, au moins trois répétitions de chaque matériau doit être exposé.

Abrasion et ENM Aérosols Caractérisation
La concentration en nombre de particules varie avec la mise en place du point de particules d'aérosol à l'intérieur de la chambre d'essai d'émission d'échantillonnage que la concentration estpas uniforme dans toute la chambre. Dans la présente étude, le point d'échantillonnage a été maintenu près de la surface étant abrasée. Ceci permet la minimisation de la diffusion et de la sédimentation des pertes des particules d'aérosol car ils sont échantillonnés dès qu'elles sont générées à partir de l'abrasion. Le débit de l'air de particules à écoulement libre est également critique car il doit être suffisamment élevée pour réduire les particules de base à leur concentration minimale de sorte qu'ils ne gênent pas la caractérisation des particules d'abrasion générées. Lors de l'abrasion, le bord chanfreiné abradant permet à l'abrasion d'être uniforme à l'intérieur de sa zone de contact avec le produit nanostructuré. Si les bords ne sont pas chanfreinées correctement, ils peuvent se détacher de la surface de contact aussi. Tout en travaillant avec les produits nanostructurés, un opérateur est très sensible à sa / son exposition aux nanoparticules émises. Par conséquent, n'importe quel type de manipulation des produits nanostructurés, y compris l'abrasion, doit être effectuée à l'intérieur d'unconformité fermée qui est capable d'empêcher toute nanoparticule de passer à travers.

L' analyse MET de la suspension liquide
Le caractère hydrophile de la grille en cuivre est d'une importance tout en déposant la chute de base en tant que solution aqueuse. Il stabilise la goutte sur la surface de la grille, ainsi que réduit la nécessité d'opérations de pré-mouillage de surface. Le séchage de la grille chargée à l'intérieur de la chambre fermée est également critique pour éviter sa contamination par les particules de saleté ambiante, car ils peuvent interférer avec l'analyse TEM.

L'appareil d'abrasion standard a été modifié par le remplacement de la barre d'acier horizontal déjà installé par une réplique en aluminium alliage 2024 et le montage d'une jauge de contrainte sur la surface supérieure de cette barre d'alliage d'aluminium répliqué. Cette modification permet de connaître l'état de contrainte mécanique complète lors de l'abrasion et donc un meilleur contrôle du processus, ce qui n'a pas été possible plus tôt. Pour la microscoanalyse de pic des particules d'aérosol, une nouvelle technique de collecte de particules en fonction de filtration à travers des supports TEM dédiés, à savoir TEM grilles poreuses a été employé dans la présente étude à travers un porte-filtre qui a été développé spécifiquement pour cette application.

altération artificielle
L'aptitude d'un revêtement à résister à la détérioration de ses propriétés physiques causées par une exposition à la lumière, la chaleur et l'eau peut être très important pour de nombreuses applications. Le type de l'exposition présentée dans cet article est limité et ne peut pas simuler la détérioration causée par des phénomènes météorologiques localisés tels que la pollution atmosphérique, attaque biologique, ou l'exposition d'eau salée.

Abrasion et ENM Aérosols Caractérisation
Une limitation majeure du protocole présenté pour la caractérisation des aérosols est ENM qu'une fraction de ces aérosols MNE se perdre avant de pouvoir être caractérisés par leur taille et leurnombre. Une telle perte peut être attribuée à différents phénomènes liés à la dynamique des aérosols tels que la sédimentation, la diffusion, la turbulence dans l'écoulement d'air, le dépôt d'inertie, etc., qui agissent sur une particule d'aérosol simultanément dès qu'elle obtient émise. Cette perte est une fonction directe de la taille de particules d'aérosol. Cet aspect a été pris en compte dans certaines publications antérieures comme Shandilya et al. ^31, Shandilya et al. ^33, Shandilya et al. ^34. Toutefois, l'approche de l' examen a été réactif dans ces études -à- dire, les calculs ont été faites pour estimer approximativement la perte et les résultats expérimentaux finaux ont été modifiés sur la base des résultats de calcul.

L' analyse MET de la suspension liquide
La technique présentée ici pour l'analyse MET d'une suspension de liquide prélevé dilué force les particules en suspension à adhérer à la surface de la grille par évaporationla teneur totale en eau. Cela peut permettre la formation d'agrégats plus gros sur la grille qui ne sont pas présents dans la suspension de liquide d'origine. Par conséquent, cette technique ne peut pas représenter complètement la morphologie des particules en suspension dans les conditions initiales.

La technique présentée ici vise à contrôler les paramètres qui jouent un rôle clé dans la mise en aérosol de particules, que ce soit au cours du vieillissement mécanique ou environnemental. En outre, il met l'accent sur la recherche d'un seuil de durée de vieillissement au-delà duquel l'nanorevêtement choisi a dépassé sa durée de vie Nanosafe. (Dans le cas présent, il est de 4 mois de vieillissement accéléré.) Cela se fait grâce à une surveillance continue de l'état de nanorevêtement en cours qui nous a permis de constater la durée exacte dans laquelle le nanorevêtement a commencé à se détériorer. Ceci est la caractéristique qui le distingue des études scientifiques précédentes car ils traitent avec le concept de l'altération de l'environnement en l'appliquant sur uneéchantillon d'essai pendant une durée prédéterminée sans surveillance en cours de l'altération en cours. L'approche retenue dans l'étude présentée ici permet de comparer quantitativement les seuils de nanosécurité mesurées expérimentalement (ie, des durées de vie de NanoSafe) de différentes nanoproduits similarités -mais ⁴² (dans des conditions similaires de vie accélérée). Il est donc la première étape de développement des produits sur une base Nanosécurité par la conception.

Pour l'avenir, une approche complètement préemptif est développé dans lequel le dispositif expérimental minimise les pertes en aérosol de particules dans le temps réel et une étude quantitative complète des particules d'aérosols émises peuvent être faites avec précision.

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