Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Тестирование наночастиц Release из композита, содержащего наноматериал с помощью системы, Камерный

Published: November 22, 2016 doi: 10.3791/54449

Abstract

С быстрым развитием нанотехнологий в качестве одного из наиболее важных технологий в 21 - м веке, интерес к безопасности потребительских товаров , содержащих наноматериалы также растет. Оценка высвобождения наноматериала из продуктов, содержащих наноматериалы, является важным шагом в оценке безопасности этих продуктов, и привело к ряду международных усилий по разработке последовательных и надежных технологий для стандартизации оценки выпуска наноматериала. В этом исследовании, выпуск наноматериалов из продуктов, содержащих наноматериалы оценивается с помощью системы камеры, которая включает в себя счетчик частиц конденсации, оптический счетчик частиц, и отбор проб портов для сбора образцов фильтров для анализа электронной микроскопии. Предлагаемая система камеры проверяются при помощи распатор и дискового типа нанокомпозит образцы материалов, чтобы определить, является ли повторим и согласуется в пределах приемлемого диапазона высвобождение наноматериала.Результаты испытаний показывают, что общее число частиц в каждом испытании находится в пределах 20% от средней величины после того, как несколько испытаний. Тенденции выпуска похожи, и они показывают очень хорошую повторяемость. Таким образом, предлагаемая система камера может быть эффективно использован для тестирования высвобождения наноматериал продуктов, содержащих наноматериалы.

Introduction

воздействие наноматериалов в основном было изучено в отношении работников на рабочих местах, производственных, обработки, изготовления и упаковки наноматериалов, в то время как воздействие потребитель не был изучен широко. Недавний анализ экологической и медицинской литературы базы данных, созданной Международным советом нанотехнологий (ICON) также показали, что большинство исследований безопасности наноматериала было сосредоточено на опасности (83%) и потенциального облучения (16%), с освобождением от нанокомпозитов, представляющих воздействия на потребителей, только что составляет 0,8% 1. Таким образом, очень мало известно о потребительском воздействии наноматериалов.

Релиз Nanoparticle был использован для оценки подверженности потребителей в исследованиях моделирования, в том числе истиранию и погодным условиям нанокомпозитов, стиральные текстиля, или запыленности тестирования методов, таких как метод вращающегося барабана, вихревой встряхивая методом и другими методами шейкер 2-3. Кроме того, несколько международныхпопытки, такие как ИЛСИ (International Life Science Institute) nanorelease и NanoReg ЕС, были сделаны разработать технологию, чтобы понять выпуск наноматериалов, используемых в потребительских товарах. Nanorelease потребительский продукт ИЛСИ запущен в 2011 году представляет собой жизненный цикл подхода к выпуску наноматериала от потребительских товаров, где фаза 1 включает выбор наноматериала, фаза 2 охватывает методы оценки, и фаза 3 реализует межлабораторных исследований. Несколько монографий и публикаций по безопасности наноматериалов в потребительских товарах , также были опубликованы 4-6.

В то же время, NanoReg представляет собой общий европейский подход к регулирующему испытаний производимых наноматериалов и обеспечивает программа методов для использования при моделировании подходов к nanorelease от потребительских товаров 2. ISO TC 229 также пытается разработать стандарты, имеющие отношение к безопасности потребителей и представить новый рабочее предложение пункта для безопасности потребителей. WPMN ОЭСР (Workiнг партии на наноматериалах), особенно SG8 (Руководящая группа по оценке воздействия и уменьшения воздействия), недавно был проведен опрос по направлению будущей работы, особенно потребительского и оценки воздействия на окружающую среду. Поэтому, в свете этих международных мероприятий, корейские Министерства торговли, промышленности и энергетики запустили многоуровневый проект в 2013 году сосредоточены на «Развитие технологий для оценки безопасности и стандартизации наноматериалов и нанопродуктов». Кроме того , несколько релевантных для безопасности исследования потребительских стандартизировать выпуск наноматериал от потребительских товаров также были опубликованы 7-8.

Испытание на истирание является одним из подходов моделирования , включенных в nanorelease ILSI и NanoReg 2-3 для определения потенциального уровня выбросов наночастиц из различных коммерческих композитных изделий. Потеря массы веса, выведенной на основе разницы в весе образца до и после Abrasионов с помощью распатор. Образец нанокомпозит прошлифовать с постоянной скоростью, пробоотборник сосет аэрозоль, а также частицы, затем анализируют с помощью подсчета частиц устройств, например, счетчик конденсации частиц (CPC) или оптического счетчика частиц (ОРС), и собирали на ПЭМ (просвечивающая электронная микроскопия) сетка или мембрана для дальнейшего визуального анализа. Тем не менее, проведения испытания на истирание для нанокомпозитных материалов требует последовательного высвобождения наночастиц, что трудно из - за зарядки частицы в результате абразивного износа и , когда отбор проб частиц проводится вблизи точки выброса 2-3, 9-11.

Соответственно, эта статья представляет собой систему камеры в качестве нового способа оценки высвобождения наноматериала в случае истирания нанокомпозитных материалов. При сравнении с другими истирания и имитационных испытаний, предлагаемая система камера обеспечивает согласованные данные высвобождения наночастиц в случае истирания. Кроме того, этот новый метод испытанийшироко используется в области качества воздуха в помещениях и полу-поведения промышленности как общее число частиц методом подсчета 12, 13. Таким образом, предполагается , что предложенный метод может быть разработан в стандартизованный метод для выпуска тестирования наночастиц от потребления продуктов , содержащих наноматериалы.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Подготовка инструментов и образцов

  1. распатор
    1. На основе ссадины тестера, используйте распатор с одной стадии вращения образца (диаметр 140 мм), два держателя ссадины колеса и скорости вращения 30 - 80 оборотов в минуту.
    2. Используйте вес, чтобы закрепить к истиранию колесо с держателем истирание колеса, который также применяется нагрузка на испытуемого образца.
    3. Установить дополнительный воздухозаборник для обеспечения лучшей суспензии для abrased частиц, как показано на рисунке 3. Используйте 1/8 "-диаметр трубка расположена на 15 мм выше и на 40 мм от центра образца.
  2. Абразивная колеса
    1. Оберните истиранию колесо (диаметр 55 мм, толщиной 13 мм) с наждачной бумагой (100 грит и совершенно новый).
  3. образчик
    1. Образец представляет собой композиционный содержащий наноматериал для испытания на истирание. Для того, чтобы установленный на распатор, образец должен быть подготовлен остроумиеч диаметр 140 мм.
  4. камера
    1. Использование нержавеющей стали для стенок камеры, чтобы избежать осаждения частиц из-за электростатической силы. Поместите распатор внутри камеры (объем 1 м 3) (таблица 1), и определить местонахождение входа и выхода воздуха в верхней и нижней части камеры, соответственно. С помощью миксера, состоящий из трех перфорированных пластин, на выходе воздуха для достижения равномерного смешанного потока частиц.
  5. нейтрализатор
    1. Как электростатически заряженные частицы усиления осаждения частиц на стенках камеры, использовать нейтрализатор (мягкого рентгеновского излучения, ионизатор), чтобы минимизировать заряженное состояние частиц.
  6. Онлайн измерительные приборы 12, 13
    1. Использование КПК и OPC для измерения концентрации количества частиц и распределение частиц по размерам в соответствии с инструкциями изготовителя.
    2. Установите КПК и OPC на outleт камеры для измерения концентрации количества частиц и распределение частиц по размерам.
  7. Приборы для отбора проб частиц
    1. Пример высвобожденные частицы с использованием пробоотборник частиц, содержащих фильтрующий материал или ТЕМ сетки для анализа морфологии и компонентов частиц.
    2. Установите пробоотборник частиц, содержащих фильтрующий материал или ПЭМ сетку на выходе из камеры для анализа морфологии частиц высвобождения.

2. Тест на истирание для наночастиц высвобождения с использованием Chamber System

Примечание: Условия испытаний истиранию описаны в таблице 2.

  1. Найдите распатор в центре камеры.
  2. Установить образец для испытания на стадии вращения образца в распатор.
  3. Закрепить абразивных кругов в держатели истирание колеса с 1000 г веса, чтобы применить нагрузку на испытываемый образец.
  4. Найдите нейтрализатор (мягкого рентгеновского излучения, ионизатор)28 см от центра испытуемого образца под углом 45 °, как показано на рисунке 2, чтобы уменьшить электростатики осаждения частиц на стенках камеры.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Нейтрализатор удаляет электростатической силы под воздействием луча. Тем не менее, так как воздухозаборником и истирание колеса расположены выше стадии вращения образца, это ограничивает доступ нейтрализатора луча к поверхности испытуемого образца. Таким образом, нейтрализатор расположен по диагонали, чтобы позволить лучу достичь, как большая часть поверхности образца, насколько это возможно.
  5. Эксплуатация вентилятора, установленного на выходе из камеры при скорости потока / мин 50 л.
  6. Поставка 25 л / мин дополнительная без частиц пневмоподвески с помощью воздушного компрессора через дополнительный воздухозаборник.
    Примечание: Частицы, которые генерируются в результате истирания, были нанесены на поверхности образца и абразивных кругов, сильно. Таким образом, трудно измерить abrased частиц. Дополнительный воздухозаборник может Хельр, чтобы решить эту проблему к суспензии частиц.
  7. Проверьте концентрацию число фоновых частиц внутри камеры , чтобы достичь средней концентрации числа частиц в течение 1 ч ниже 1 # / куб.см с использованием КОП, как описано на фиг.4.
  8. Эксплуатировать этап вращения образца в распатор с помощью шагового двигателя, который вращает этап вращения образца при 72 оборотах в минуту с 1000 оборотов.
  9. Измерьте и запишите выпущенное концентрации частиц количество и распределение размеров частиц с использованием КПК и OPC.
    Примечание: Частицы, высвобождаемые из нанокомпозитов приостанавливаются и переносится воздухом, который нагнетается. Эти взвешенные частицы в конечном счете, транспортируются к выпускному отверстию следующего за воздушным потоком. Освобожденные частицы затем детектируется КПК и OPC на выходе из камеры. СРС и ОРС наиболее часто используются для измерения концентрации числа частиц, в то время как ОРС можно также измерить распределение частиц по размерам.
  10. маисовая крупале высвобожденные частицы с использованием пробоотборника частиц, содержащий фильтрующий материал или ТЕМ сетку.
    Примечание: Частицы, высвобождаемые из нанокомпозитов на истирание двигаться к выходу камеры следующей воздушной струи. На выходе из камеры, освобожденные частицы могут быть отобраны с использованием пробоотборника частиц. Освобожденные частицы, собранные на фильтрующей среды или TEM сетки могут быть проанализированы с помощью ПЭМ или СЭМ (сканирующая электронная микроскопия).
  11. Остановить измерение и отбор проб при концентрации числа частиц достигает ниже 0,1% от концентрации числа частиц пика.
  12. Сохраните все данные (CPC, OPC) и удалите все образцы (образцы для испытаний).
  13. Используйте новые образцы и новые колеса для истирания каждого теста, и промойте камеру и распатор с Kimwipes и IPA (изопропиловый спирт) после каждого испытания на истирание для подтверждения воспроизводимости.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Абразивная воспроизводимости Использование Chamber System

Соответственно общее число частиц согласовывались для испытаний 8 , к истиранию, как показано в таблице 3. КОП измеряется в среднем 3,67 х10 9 частиц, в то время как ОРС подсчитаны в среднем 1,98 х 10 9 частиц (> 0,3 мкм). Отклонения были в пределах 20%, что представляет собой последовательное высвобождение частиц во время истирания.

Nanorelease из нанокомпозитных

Как показано на рисунке 5, нанокомпозиты , содержащие углеродные нанотрубки (углеродные нанотрубки) 0% и 2% показали , круг 40 мм от центра после истирания. После того, как истирание, оригинальные образцы для испытаний потеряли примерно 0,6 г (1,56%) (таблица 4). Нанокомпозит, содержащий УНТ выпустили 12,6% больше частиц ТНАп управление композит, как показано в таблице 5. Несколько частиц микронных отбирались на фильтре, в то время как ТЕМ сетка была использована для образца частиц нанометрового масштаба. Большинство частиц разрывались частиц из - за абразивного износа, и FE-SEM (автоэлектронной эмиссией сканирующая электронная микроскопия) не выявили свободных CNT структуры из нанокомпозита , содержащего 2% углеродных нанотрубок в образцах фильтров (рисунок 6) или мини - проб пробоотборником частиц после того, как истирание ( Рисунок 7).

Рисунок 1
Рисунок 1. Nanorelease конфигурации испытательной камеры. На этом рисунке показана конфигурация системы камеры испытаний на абразивную стойкость, а также технические характеристики камеры представлены в таблице 1. Чтобы обеспечить не содержащую частиц воздуха в камеру, угольный фильтр был вставлен в воздухозаборник для приток воздуха оболочки, в то время как смеситель, состоящий из трех перфорацияораторствовал пластины, был установлен в выпускном отверстии для достижения равномерного смешанного потока частиц. Для обеспечения циркуляции воздуха в камере, были установлены измеритель диафрагменный расходомер и воздуходувки в конце розетки. Счетчик конденсации частиц (CPC) и оптический счетчик частиц (OPC) были установлены ниже по потоку от смесителя для измерения концентрации числа частиц и распределение частиц по размерам. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 1
Рисунок 2. Размещение нейтрализатора и распатор. Частиц , порождаемых трением двух различных материалов будут высоко заряжена. Таким образом, чтобы уменьшить заряженные частицы, был установлен нейтрализатор (мягкого рентгеновского излучения, ионизатор). Характеристики нейтрализатора представлены в Приложении 1. Нейтрализоватьг (мягкого рентгеновского излучения , ионизатор) был расположен в 28 см от центра испытуемого образца под углом 45 °. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 1
Рисунок 3. Конфигурация дополнительного воздухозаборника:. (А) вид спереди (б) вид сверху Для испытания на абразивную стойкость, то распатор располагался в центре камеры. Для обеспечения лучшей суспензии для abrased частиц , освобожденных из исследуемого образца, дополнительный воздушный поток подавали с помощью 1/8 "труба расположена на 15 мм выше и 40 мм от центра образца. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы увидеть увеличенную версия этой фигуры.


Рисунок 4. Процедура испытания на истирание. Перед основным эксперимента были получены инструменты и образцы для испытаний. Фоновые значения камеры, такие, как ЛОС, озона и пыли, были проверены, а затем распатор с тестируемым образцом и нейтрализатора были помещены в камеру. Для основного теста, нулевой проверка была проведена в режиме ожидания фазы запуска и остановки истирание. Отбор проб проводили в течение всего испытания на истирание. После удаления образца для испытания, камера была готова к следующему испытанию образца. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 1
Рисунок 5. Типичные изменения концентрации числа частиц во время испытания на истирание. </ сильный> (а) Нейтрализатор выключен; (Б) нейтрализатор на. На этом рисунке показано типичное изменение концентрации числа частиц во время испытания на истирание. Во время истирания, концентрация числа частиц увеличивается, в то время как после истирания, концентрация числа частиц уменьшается. (А) является нейтрализатором-выключено состояние, и (б) является нейтрализатором-при условии. В нейтрализаторе-при условии, концентрация числа частиц была выше, чем в выключенном состоянии. Это происходит потому , что нейтрализатор может уменьшить потери стенки частиц путем минимизации заряженное состояние частиц. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 1
Рисунок 6. нанокомпозиты , содержащие 0% УНТ и 2% УНТ. (А и б) не содержащие углеродные нанотрубки; & d) , содержащие углеродные нанотрубки; & с) перед истирания; & d) после истирания. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 1
Рисунок 7. Частицы сэмплированные на фильтрующей среды. Частицы , высвобождаемые из композита истиранием были отобраны на фильтре и анализировали с помощью FE-SEM. Большинство частиц были сорваны из - за частиц к истиранию, а также не было обнаружено никаких свободных CNT структур. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.


Рисунок 8. Частицы сэмплированные на ТЕМ сетке. Частицы , высвобождаемые из нанокомпозита по трению были отобраны на ТЕМ сетке и анализировали с помощью FE-SEM. Большинство частиц были сорваны из - за частиц к истиранию, а также не было обнаружено никаких свободных CNT структур. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Габаритные размеры 1000 мм х 1000 мм х 1000 мм (1 м 3), из нержавеющей стали
Воздуходувка (с фильтром НЕРА) 200 мм х 200 мм х 200 мм, 909 Вт
Датчик давления Magnehelic, 0 ~ 100 мм Н 2 O
Фильтр (входная камера) 320 мм х 320 мм х 400 мм, фильтр НЕРА
Древесный уголь (входная камера) Диаметр 90 мм х 260 мм

Таблица 1. Характеристики камера для испытания на истирание. HEPA, высокая эффективность частиц воздуха.

камера вентиляция 50 литров в минуту
распатор образец для испытаний ⌀140 мм, толщина 3 мм
Абразивный колеса Наждачная бумага (100 грит) (новый)
вращение 72 оборотов в минуту, 1000 оборотов
Дополнительный расход воздуха (для суспензии частиц) 25 литров в минуту
Нейтрализатор (мягкого рентгеновского излучения , ионизатор) Место нахождения 45 градусов, 28 см (от центра испытуемого образца)

Таблица 2. Условия проведения испытаний на истирание. LPM, литр в минуту; оборотов в минуту, число оборотов в мин.

A. CPC (Конденсат счетчик частиц)
Общее количество частиц [# / см]
Данные (x10 9) Среднее ± SD (x10 9) + 20% (х10 9) -20% (Х10 9)
Тест # 1 2,86 3,67 ± 0,7 4.40 2,94
Тест # 2 2,61
Тест # 3 3.50
Тест # 4 4,25
Тест # 5 3,87
Тест # 6 4,66
Тест # 7 3,47
Тест # 8 4,17
B. OPC (оптический счетчик частиц)
Общее количество частиц [# / см]
Данные (x10 9) Среднее ± SD (x10 9) + 20% (х10 9) -20% (Х10 9)
Тест # 1 1,56 1,98 ± 0,28 2,38 1,58
Тест # 2 1,81
Тест # 3 1,82
Тест # 4 2.12
Тест # 5 2,05
Тест # 6 2,47
Тест # 7 1,86
Тест # 8 2.15

Таблица 3. Общее количество частиц , измеренный с помощью КПК и OPC в 8 испытаний на истирание. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения 8 тестов.

До (г) После того, как (г) Потеря веса (г) = До - После того, как Потеря веса, %
CNT (0%) 38,6074 38,0032 0,6042 1,56
CNT (2%) 39,5159 38,9001 0,6158 1,56

Таблица 4. Изменения веса для нанокомпозитных образцов , содержащих УНТ до и после истирания.

Число частиц Общая (# / куб.см) Разница (# / см) = (# частицы CNT 2%) - (# частицы CNT 0%)
CPC (х 10 6) OPC (х 10 6) CPC (х 10 6) OPC (х 10 5)
CNT (0%) 8,74 8,37 1,26
(12,6%)
1.6
(1,9%)
CNT (2%) 10 8,53

Таблица 5. Общее количество частиц , выбрасываемые из нанокомпозитов после испытания на истирание.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Наиболее важные шаги при проведении испытаний nanorelease из нанокомпозитных материалов с использованием теста на истирание были: 1) с использованием системы камера из нержавеющей стали с нейтрализатором, чтобы снять электростатический заряд, генерируемый истирания и уменьшить осаждение твердых частиц на стенках камеры; 2) подачи дополнительного воздуха, чтобы обеспечить лучшее суспензии частиц; и 3) отбор проб освобожденных частиц и оперативный мониторинг с использованием КПК и OPC из розетки, которая содержала смеситель, состоящий из трех перфорированных пластин.

Трение тестер был первоначально разработан для оценки стойкости к истиранию на основе ISO 7784-1 или ISO 5470-1 14-15. Притирочных в настоящее время широко используются для моделирования процессов шлифования и изучить истирания сопротивления материалов и покрытий, а также такие методы ссадины были модифицированы , чтобы исследовать высвобождение наночастиц из нанокомпозитных материалов 9-11. Испытание на абразивную стойкость также является одним измоделирование подходов , включенных в ЕС NanoReg 2. Тем не менее, проведения испытания на истирание для нанокомпозитных материалов требует последовательного высвобождения наночастиц, что трудно из-за зарядки частицы в результате абразивного износа и, когда отбор проб частиц проводится вблизи точки выброса. Таким образом, предлагаемый установка для испытания на истирание камера решает эти проблемы путем нейтрализации частиц и отбора проб вниз поток выходе из камеры, содержащей смеситель, обеспечивая тем самым последовательное высвобождение частиц от образцов нанокомпозитов.

Было предпринято несколько попыток уже было сделано, чтобы определить свободные углеродные нанотрубки, высвобождаемые из нанокомпозитных материалов. Например, на основе эпоксидной смолы нанокомпозиты, содержащие углеродные нанотрубки были протестированы для выпуска углеродных нанотрубок с использованием процесса истирания. В результате, просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) наблюдения показали излучение свободно стоящих отдельных нанотрубкам и агломератов в процессе абразивного износа 16 17. В то же время, еще один нанокомпозит исследование CNT-эпоксидная показали , что частицы , образовавшиеся во время шлифования были в основном микронного размера частицы с выступающими нанотрубкам и ни одного свободного УНТ 18. Настоящее исследование нанокомпозитных истиранию также не найдено ни одно поколение свободных УНТ при оценке с помощью обширной электронной микроскопии. Несмотря на это, излучаемые CNT структуры будут различаться в зависимости от многих факторов, таких как механический процесс, способ изготовления нанокомпозита разнообразие CNT и CNT содержание в композиционном и смолы.

Система камера уже была использована для оценки nanorelease от других продуктов, содержащих наноматериалы. Например, чтобы оценить риск серебряной нановоздействие частиц из антибактериальных спреев , содержащих наночастицы серебра, камера была успешно использована для имитации воздействия наночастиц серебра 7. Плюс ко всему, чтобы преодолеть трудности, связанные с проведением исследований по оценке воздействия на рабочих местах, исследования моделирования были проведены в камере, чтобы оценить степень воздействия серебра наночастиц при работе с печатными электронными устройствами, использующими наносеребра чернила. В этом случае система камера , содержащая распечатанный электронное устройство , и все инструменты отбора проб , описанных в данной работе было показано, что эффективным для имитации серебра исследований по оценке экспозиции наночастицами 8. Таким образом, предложенный протокол метод камера не ограничивается только к истиранию испытаний, но также могут быть применены к другим данным моделирования для выявления высвобождения наночастиц от потребительских товаров, содержащих наноматериалы или нанокомпозитов,.

Поэтому, когда вместе взятые, предлагаемый протокол с использованиемсистема камера может быть использована для оценки безопасности потребительских товаров, содержащих наноматериалы путем моделирования процессов обработки и производства многих продуктов, содержащих наноматериалы. В частности, последовательные результаты предлагаемой системы камеры с точки зрения высвобождения частиц из продуктов будет способствовать оценке риска воздействия наноматериалов, освобожденных из продуктов. Будущее намерение состоит в том, чтобы стандартизировать этот протокол с расширенным приложением к другим нанокомпозитов или потребительских товаров, содержащих наноматериалы для того, чтобы охарактеризовать воздействия на здоровье человека и окружающую среду через наноматериала жизненного цикла и предоставить инструмент для оценки риска.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Foamex Taeyoung, R. of Korea
MWCNT (multiwalled carbon nanotube) composite Hanwha, Incheon, R. of Korea 2% MWCNTs in low density polyethylene
Abrasion Paper Derfos, R. of Korea #100 100 grit sand paper
Condensation Particle Counter (CPC) TSI Inc, Shoreview, MN UCPC 3775
Optical Paritcle Counter (OPC) Grimm, Ainring, Germany 1.109
Mini Particle Sampler Ecomesure, Saclay, France
Quantifoil Holey Carbon Film TED PELLA Inc. USA 1.2/1.3
Filter Holder custom made
Polycarbonate Filter  Millipore, USA CAT No. GTTP02500
Soft X-ray Ionizer (Neutralizer) SUNJE, R. of Korea SXN-05U
Field Emission-Scanning Electron Microscope (FE-SEM) Hitachi S-4300

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Froggett, S. J., Clancy, S. F., Boverhof, D. R., Canady, R. A. A review and perspectives of existing research on the release of nanomaterials from solid nanocomposites. Part Fibre Toxicol. 11, (2014).
  2. Nanoreg. , http://nanoreg.eu/images/2015_09_21_NANoREG_Factsheet_D3.3.pdf (2015).
  3. ILSI (International Life Science Institute) Nanorelease. , http://www.ilsi.org/ResearchFoundation/RSIA/Pages/NanoRelease1.aspx (2014).
  4. Kingston, C., Zepp, R., Andrady, A., Boverhof, D., Fehir, R., Hawkins, D. Release characteristics of selected carbon nanotube polymer composites. Carbon. 68, 33-57 (2014).
  5. Kaiser, D., Stefaniak, A., Scott, K., Nguyen, T., Schutz, J. Methods for the Measurement of Release of MWCNTs from MWCNT-Polymer Composites, NIST. , (2014).
  6. Nowack, B., David, R. M., Fissan, H., Morris, H., Shatkin, J. A., Stintz, M. Potential release scenarios for carbon nanotubes used in composites. Environ. Int. 59, 1-11 (2013).
  7. Kim, E., Lee, J. H., Kim, J. K., Lee, G. H., Ahn, K., Park, J. D. Case Study on Risk Evaluation of Silver Nanoparticle Exposure from Antibacterial Sprays Containing Silver Nanoparticles. J of Nanomaterial. , 346586 (2015).
  8. Kim, E., Lee, J. H., Kim, J. K., Lee, G. H., Ahn, K., Park, J. D. Case study on risk evaluation of printed electronics using nanosilver ink. Nano Convergence. , (2016).
  9. 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, 209-217 (2009).
  10. Golanski, L., Gaborieau, A., Guiot, A., Uzu, G., Chatenet, J., Tardif, F. Characterization of abrasion-induced nanoparticle release from paints into liquids and air. J. Phys. Conf. Ser. 304, 012062 (2011).
  11. Wohlleben, W., Brill, S., Meier, M. W., Mertler, M., Cox, G., Hirth, S. On the lifecycle of nanocomposites: Comparing released fragments and their in-vivo hazards from three release mechanisms and four nanocomposites. Small. 7, 2384-2395 (2011).
  12. ECMA-328, Determination of Chemical Emission Rates from Electronic Equipment. , ECMA International. Geneva, Switzerland. Available from http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/Ecma-328.pdf (2013).
  13. SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) 4771A, New Standard: Test Method for Equipment Fan Filter Unit (EFFU) Particle Removal. , SEMI. San Jose, CA. available at http://downloads.semi.org/web/wstdsbal.nsf/de4d7939711aeedf8825753e0078317f/70256fe63dab49de8825788e0001d374/$FILE/4771A.pdf (2013).
  14. ISO 7784-1, Paints and varnishes -- Determination of resistance to abrasion -- Part 1: Rotating abrasive-paper-covered wheel method. , International Organization for Standardization. Geneva, Switzerland. (1997).
  15. ISO 5470-1, Rubber- or plastics-coated fabrics -- Determination of abrasion resistance -- Part 1: Taber abrader. , International Organization for Standardization. Geneva, Switzerland. (1999).
  16. Schlagenhauf, L., Chu, B. T. T., Buha, J., Nüsch, F., Wang, J. Release of carbon nanotubes from an epoxy-based nanocomposites during an abrasion process. Enviorn. Sci. Tech. 46, 7366-7372 (2012).
  17. Bello, D., Wardle, B. L., Yamamoto, N., deVilloria, R. G., Garcia, E. J., Hart, A. J. Exposure to nanoscale particles and fibers during machining of hybrid advanced composites containing carbon nanotubes. J. Nanopart. Res. 11, 231-249 (2009).
  18. Cena, L. G., Peters, T. M. Characterization and control of airborne particles emitted during production of epoxy/carbon nanotube nanocomposites. J. Occup. Environ. Hyg. 8, 86-92 (2011).

Tags

Машиностроение выпуск 117 Наночастицы наноматериалы Release нанокомпозиты моделирование камера
Тестирование наночастиц Release из композита, содержащего наноматериал с помощью системы, Камерный
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, G. H., Ahn, K. H., Yu, I. J.More

Lee, G. H., Ahn, K. H., Yu, I. J. Testing of Nanoparticle Release from a Composite Containing Nanomaterial Using a Chamber System. J. Vis. Exp. (117), e54449, doi:10.3791/54449 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter