Yöntem makalesi

Deneysel Protokol Aşınma altında ve Çevre Ayrışma altında Ürünün Parçacık aerosol haline Araştırma

7.1K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/53496

⸱

16 Eylül 2016

 ,  ,  , 
1Direction des Risques Chroniques, Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), 2Génie des Procédés Industriels, Université de Technologie de Compiègne (UTC)

Bu makalede

Özet

Bu yazıda, bir deneysel protokol sunulmuştur aşınma altında ve çevre ayrışma altında bir ürünün tanecik aerosol haline araştırmak. aerosoller şeklinde tasarlanmış nano emisyon hakkında sonuçlar sunulmaktadır. spesifik deneysel kurulum ayrıntılı olarak tarif edilmiştir.

Özet

Bu makale, nanoyapılı ürünlerin dayanıklı gelişimleri için nano yapı yoluyla nanogüvenlik yaklaşımının temel bir unsuru olan, aşınma ve çevresel hava koşulları altında bir ürünün partikül aerosolizasyonunu araştırmak için deneysel bir protokol sunmaktadır. Bu yaklaşım, temel olarak, ürünün yaşam döngüsünün kullanım aşamasında mühendislik nanomalzemelerinin aerosollerinin emisyonunu en aza indirmeye odaklanan önleyici bir yaklaşımdır. Bu, ek faydalarından hiçbirinden ödün vermeden tasarım aşamasında malzeme özelliklerini değiştirerek elde edilebilir. Bu makalede, üç ticari nanoyapılı ürünün mekanik talepleri ve çevresel ayrışmalar açısından tasarım gereği nanogüvenliği araştırmak için deneysel bir protokol sunulmaktadır. Mekanik talebi uygulamak için seçilen araç bir aşınma işlemidir ve çevresel hava koşulları için nem ve ısı varlığında hızlandırılmış bir UV maruziyetidir. Mühendislik nanomalzemelerinin nihai emisyonu, sayı konsantrasyonları, boyut dağılımları, morfolojileri ve kimyasal bileşimleri açısından incelenir. Protokolün amacı, gerçek yaşam durumlarına karşılık gelen test numuneleri ve deney koşulları için emisyonu incelemektir. Mekanik gerilmelerin tek başına uygulanmasının, tasarlanmış nanomalzemenin her zaman ürün matrisinin içine gömülü olduğu, dolayısıyla temsili bir ürün elemanı olan mühendislik nanomalzemelerinin aerosollerini yaydığı bulundu. Böyle bir durumda, yayılan aerosoller hem nanopartiküllerden hem de mikropartiküllerden oluşur. Ancak, mekanik gerilmeler çevresel ayrışma ile birleşirse, deneysel protokol, belirli bir ayrışma süresinden sonra ürünün nihai bozulmasının, serbest mühendislik nanomalzeme aerosollerinin de emisyonuna yol açabileceğini ortaya koymaktadır.

Giriş

Nanoteknoloji hızlı bir olgunlukla, onun gelişme dikkat çekici özelliklere sahip Engineered Nanomaterials (ENM) içeren ürünlerin hızlı ticarileştirilmesi ile tahrik edilir. Makalesinde Potocnick 1 tarafından tarif edildiği gibi, 18 (5), Avrupa Komisyonu tarafından yayınlanan Düzenleme 1169/2011, ve, ENM bir ilişkisiz halde ya da bir toplayıcı veya bir topak gibi, parçacıklar içeren, herhangi bir kasıtlı üretilen malzeme "olarak tanımlanabilir ve numara boyut dağılımı parçacıkların% 50 veya daha fazlası, bir veya daha fazla dış boyutları "boyut aralığı 1 nM ila 100 nm olduğu. Dahası, katı dökme ya da katı yüzeyler üzerinde ya da sıvı süspansiyonlar ya ENM içeren ürünler, Nanoyapılı ürünler olarak adlandırılan olabilir. Farklı formülasyonlar ve functionalizations ile ENM farklı tipte bir uygulama ve bütçe doğasına bağlı olarak bu tür ürünlerde kullanılmaktadır. Ürünler Koati şeklinde olabilirNGS, boyalar, fayans, ev tuğla, beton e vb.

Bildiğim kadarıyla araştırma söz konusu olduğunda, bir de nanoteknoloji yoluyla gerçekleştirilebilir olan yenilikleri yayın muazzam sayıda bulabilirsiniz. Bu çok büyük araştırmalara rağmen ENM ve çekici özellikleri, örneğin Oberdorster ve arkadaşları için nano ürünlerin kullanımı ya da işleme (sırasında ortaya çıkan ya da aerosoller şeklinde hava yayılan almak nedeniyle eğilimi potansiyel sağlık veya çevresel tehlikelere sonda altında . 2, Le Bihan ve ark., 3 ve Houdy TC Asil Üye ve ark., 4). Kulkarni ve ark., 5, gaz halindeki ortam içinde katı ya da sıvı parçacıkların süspansiyon olarak bir aerosol tanımlar. Hsu ve Chein 6 nano yapılı ürünün kullanım veya işlem sırasında, bir nano yapılı ürün, bir kolaylaştıran çeşitli mekanik gerilimlere ve çevre hava koşullarına tabi olduğunu göstermiştiremisyon.

Maynard 7'ye göre, maruziyet üzerine, ENM bu aerosoller inhalasyon veya dermal temas yoluyla insan organizmasının ile etkileşime girebilir ve dolayısıyla kanserojen olanlar da dahil olmak üzere çeşitli zararlı etkilere neden olabilir vücut içinde yatırılır olsun. Böylece, ENM emisyon olgusunun bir anlayışa Shatkin ve ark., 8 tarafından belirtildiği gibi, nano yapılı ürünlerin görülmemiş kullanım verilen büyük önem taşımaktadır. Bu sadece kendi maruziyetten kaynaklanan beklenmeyen sağlık ilişkili komplikasyonların önlenmesinde değil, aynı zamanda nanoteknoloji kamu güvenini teşvik yardımcı olmayabilir.

Bununla birlikte, pozlama ile ilgili sorun artık araştırma topluluğu tarafından dikkatini çekmenin başlamış ve son zamanlarda (dünyada çeşitli araştırma birimleri tarafından vurgulanır olmuştur, örneğin Hsu ve Chein 6, Göhler ve ark., 9, Allen ve ark. 10, Allen ve ark., 11, Al-Kattan ve ark., 12, Kaegi ve ark., 13, Hirth ve ark., 14, Shandilya ve ark., 15, 31, 33, Wohlleben ve diğerleri., 16 Bouillard ve diğ. 17, Ounoughene ve ark., 18). ticari pazarlarda nano yapılı ürünlerin büyük ölçekli dağıtım göz önüne alındığında, sorunu çözmek için en etkili yaklaşım bir önleyici biri olacaktır. Bu tür bir yaklaşımda, bir ürünün "tasarımdan nanoSAFE-" ya da "güvenli nanoteknoloji tasarım" (Morose 19), yani, düşük yayıcı olduğu bir şekilde tasarlanmıştır. Diğer bir deyişle, bu ortamda aerosollerin az miktarda yayan ise onun kullanım sırasında problem çözme yararlarını maksimize eder.

Bir nano yapılı ürünün kullanım aşamasında nanosafety-by-tasarım test etmek için, yazarlar, uygun bir deneysel metodoloji mevcutbu makalede bunu. (I), mekanik ve (ii) Çevre gerçek hayat simüle olduğu nano yapılı ürün, bir tuğlanın vurgulamaktadır amaçlayan olan kullanım aşamasında tabi tutulur: Bu yöntem tacizlerinin iki tip oluşur.

(I) mekanik yardım toplamaya taklit doğrusal bir aşınma cihazı. Şekil 1A gösterildiği gibi özgün ve ticari formu, ASTM D4060 20, ASTM D6037 21 ve ASTM D1044 22 gibi çok sayıda uluslararası kabul görmüş test standartlarına başvurulmaktadır. Nedeniyle sağlam ve kullanıcı dostu tasarımı Golanski et al. 23, göre, özgün biçim zaten vb stres olma boya, kaplama, metal, kağıt, tekstil gibi ürünlerin performansını analiz etmek için sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır bu cihaz vasıtasıyla uygulanabilir ile yürüme, örneğin, bir iç ortamda uygulanan tipik bir tekabülAyakkabı ve ev farklı nesnelerin yer değiştirmesini (Vorbau ve ark., 24 ve Hassan ve diğ. 25). Şekil 1A, bir yatay yer değiştirmesi çubuk ve numune yüzeyi üzerinde hareket fro standart Abradant taşır. aşınma aşınma nedeniyle temas noktasında sürtünme temas yüzeyinde meydana gelir. Aşınma aşınma büyüklüğü Abradant üstünde hareket Normal yük (F K) değiştirilmesiyle de farklılaştırılabilmektedir. yıpratıcı ve normal yük değerinin türünü değiştirerek, bir abrasiveness ve dolayısıyla mekanik stres değişebilir. Morgeneyer ve ark., 26 gerilme tensörü, normal ve teğetsel bileşenden oluşmaktadır aşınma sırasında ölçülecek olduğuna dikkat çekmişlerdir. Teğet gerilme th sonucu ise normal gerilme F N normal yük, yani doğrudan bir sonucudure teğetsel kuvvet (F T) olarak ölçülen bir sürtünme işlemi, hareket eden ve aşınma yer aldığı yöne paralel ya da anti-paralel hareket etmektedir. Bu aşınma cihazının orijinal haliyle, bir F T belirleyemiyor. Bu nedenle, ENM bir aerosolleştirme sırasında mekanik gerilimlerin rolü tam olarak tespit edilemez. Morgeneyer ve ark., 26 ile ayrıntılı olarak tarif edildiği gibi, bu sınırlama ortadan kaldırmak için, (a) ve (b) üst yüzeyi üzerinde bir gerilme ölçer monte alüminyum 2024 alaşım içinde bir yineleme ile yüklü yatay çelik çubuk değiştirerek modifiye adres Bu çoğaltılmış alüminyum alaşımlı bar. Bu durum, Şekil 1B 'de gösterilmiştir. Bu gerginlik ölçer aktif ölçüm ızgara uzunluğu 1.5 mm ve ızgara taşıyıcı uzunluğu ölçme 5.7 mm dir. Bu kalınlık 3.8 um ve ölçüm faktörü 1.95 ±% 1.5 olan bir konstantan folyo imal edilmiştir.mekanik gerilimlerin Uygun bir ölçümü, gerçek göstergesi üretilen gerilim güvenilir bir ölçüm sağlar, strain gauge seri olarak bağlı olan bir dinamik gerilim ölçer amplifikatör aracılığıyla sağlanmaktadır. amplifikatör üzerinden iletilen veri veri toplama yazılımı kullanılarak elde edilir.

figure-introduction-1
Şekil 1. Aşınma Aparatı ve Strain Gauge. Aşınma hızı, süresi ve vuruş uzunluğu kontrolleri ile Taber aşınma aparatı (A) ticari standart form. Başlangıçta monte çelik çubuk alüminyum çubuğun tarafından değiştirildi ve daha fazla bir gerilim göstergesi ile teçhiz edilmiştir (B) teğet kuvvet (F T) ölçmek için. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

içinde Bu modifiye Taber aşınma cihazı bir nanosecured çalışma sonrası uygunluk altına yerleştirildiği trong> Şekil 2, komple deneysel kurulum gösterilmiştir. Bir parçacık serbest hava sürekli 31,000 l / dak akış hızında bu çalışma sonrası içinde dolaşan. Bu% 99.99 olan bir partikül filtresi verimliliğine sahiptir ve zaten başarıyla çeşitli nanopartiküller 'dustiness testlerinde Morgeneyer ve ark., 27 tarafından istihdam edilmiştir.

figure-introduction-2
Şekil 2. Deneysel Set-up (ark. 31 Shandilya). Bir nanosecured çalışma tesisi oluşturulan aerosol parçacıklarının aşınma testleri ve gerçek zamanlı karakterizasyonu (kalitatif hem de quantitavive) yürütmek için. partikülsüz hava küçük bir kısmı arka plan numarası konsantrasyonu partikülleri ortadan kaldırmak için emisyon odasının iç tarafında bir yuva geçirir.Güncelle / 53496 / 53496fig2large.jpg "target =" _ blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

(Le Bihan bilgilerini ve ark., 28), 0.5 m'lik 0.6 x m 0.3 x, boyutları, aşınma cihazının motoru dışında tutulur ve doğrusal olarak kayan kısmı kendi kendini tasarlanmış emisyon test odası içinde tutulur. Bu test sonuçlarına müdahale etmekten aşınma Aparatı 'motorlu emisyonlarının önlemede yardımcı olur. Üretilen aerosol parçacıklarının numune radyal simetrik kapağı (713 cm3 hacim) yakın iç yapılır. bu gibi bir davlumbaza kullanılmasıyla, yüzeylerinde nedeniyle biriktirme aerosol parçacıkları kayıpları en aza indirilebilir. Diğer bir avantaj nedeniyle emisyon test odasına göre kaput nispeten düşük ses aerosol parçacıkları sayı konsantrasyonu artışı içermektedir. Bu sayede, parçacık aerosol gerçek zamanlı karakterizasyonu ve analiz kurmakAşınma kullanım sırasında üretilen elde s sayıları konsantrasyonları, boyut dağılımları, element kompozisyonlar ve şekil açısından deneysel yapılabilir. Kulkarni ve ark., 5 göre, ENM sayısı yoğunluğu parçacıkları "hava birimi santimetre küp ENM mevcut numarası" olarak tanımlanabilir aerosolleri içerir. Benzer şekilde, ENM aerosoller boyutu dağılımı ", bir ENM özelliği, belirli bir boyut aralığındaki parçacıklar ile ilişkili (genellikle sayısı ve kütle konsantrasyonu) miktarını ifade ilişkisi".

Bir parçacık Sayaç (ölçülebilir boyut aralığı: 4 nm 3 um) aerosol ölçen sayı konsantrasyonu (PNC) parçacıklar. Parçacık sizers (ölçülebilir boyut aralığı: 15 nm - 20 mikron) partikül büyüklüğü dağılımı (PSD) ölçün. R'mili ve arkadaşları tarafından detaylı olarak tarif aerosol parçacıkları örnekleyici (. 30) salınan parçacıkların çeşitli kalitatif analizler için Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) daha sonra kullanılabilecek bir gözenekli bakır örgü ızgara üzerinde filtrasyon tekniği ile parçacık koleksiyonu için kullanılmaktadır.

(ii) Çevre talep Şekil 3'te gösterilen bir ayrışma odasındaki hızlanan yapay ayrışma yoluyla simüle edilebilir. Shandilya ve arkadaşları tarafından gösterildiği gibi. 31, hava koşullarına, uluslararası standartlara uygun olarak tutulabilir veya bağlı özelleştirilebilir simülasyon türü. bir optik radyasyon filtresi yüklü - (400 nm 300) UV ışınlarına maruz kalma ksenon ark lambası ile sağlanır. yağmur eylem üzerlerine deiyonize ve arıtılmış su püskürtülerek simüle edilmektedir. Bir rezervuar akış suyu toplamak için test örnekleri altına yerleştirilir. Toplanan su veya sızıntı suyu ENM liçi analizi gerçekleştirmek için daha sonra kullanılabilir.

figure-introduction-3
Şekil 3. Ayrışma Odası. Suntest XLS + hava odasının, ticari bir şekilde, nano-kaplamalı örnekler yerleştirildiği içindeki paslanmaz çelikten bir kapağı içerir. Su deposu kaput içinde püskürtülür su kaynağı olan kaputun altına yerleştirilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Not: Burada protokol sunulan teknik yalnızca sunulan test örnekleri ile sınırlı değildir, ancak aynı zamanda, diğer örnekler için de kullanılabilir.

1. Yapay Ayrışma [CEREGE Platformu, Aix en Provence]

  1. iyonu giderilmiş ve saflaştırılmış suyun 250 ml'lik bir numune alın bir çanak içinde püskürtülecek. suya, su iletkenlik ölçer ucu batırın. Su iletkenliği unutmayın. işlemi tekrarlayın ve su iletkenliğini her zaman not alın.
    NOT: ISO 16474 32 göre, / cm 5 uS daha yüksek olmamalıdır.
  2. Iletkenlik ölçülmesinden sonra, (Şekil 3'te gösterildiği) paslanmaz çelik başlık altında ayrışma odası mevcut rezervuar su kaynağı bağlamak.
  3. Bir hortum boru yoluyla bir drenaj açıklığına odasının arkasındaki taşma ağzı bağlayın.
  4. paslanmaz çelik davlumbaz içine hava nanokaplamanın örnekleri yerleştirin ve kapağını kapatın. İAB içinLe sonuçların istatistiksel değerlendirme, üç aynı nanokaplamanın ve referans örneklerin minimum kullanımı.
  5. dijital konsolda, eskitme odasının önündeki mevcut, UV ışığı 120 dakika, 102 dakika, kuru ve 18 dk su spreyi oluşan 2 hr döngüsü seçin.
  6. 7 ay tekabül 2658 eşit döngü sayısını girin.
  7. 60 ± 5 W / m 2 'ye eşit ksenon ark lambası ışınım düzeyini seçin.
  8. 38 ° C'de ortam sıcaklığı ayarlayın.
  9. konsoldaki LAUNCH düğmesine basarak ayrışma testi başlatın.

2. Aşınma ve ENM Aerosoller Karakterizasyonu [INERIS S-NANO Platformu, Verneuil]

NOT: Kullanmadan önce, ayrı ve yüklü referans sayacı bölümden oluşmaktadır INERIS S-NANO Platformunun bir kalibrasyon bankta aletleri karakterize parçacık aerosol ön doğrulayın. Belirli bir protokol takip ederek, enstrümanlar pervane çalıştığından eminCihazın kusursuz.

  1. Deneysel set-up gösterilen tüm birimlerini ve araçlarını birleştirin ve Şekil 2'de gösterildiği (birimler ile ilgili detaylar ve araçların kurulması Shandilya ve ark., 33 verilmektedir) olarak gerekli bağlantıları yapmak.
  2. ON düğmesi FLUX basarak nanosecured workpost içindeki parçacık serbest hava dolaşımı açınız.
  3. haznesi açma ve nanosecured çalışma sonrası içinde açılması tutarak emisyon test odasına geçmesine bu parçacık serbest hava olun.
  4. Denemeyi kurmak için, hazne içerisindeki parçacıkların ani sayısı konsantrasyonunu ölçmek için emisyon test odasına doğrudan parçacık sayacını bağlayın. Ekran tezgahın üzerine doğrudan konsantrasyon değerini gözleyin.
  5. parçacık serbest hava odasından geçerken onu sıfıra düşene kadar, bu anlık sayı konsantrasyon değeri izlemeye devam. Bu şekilde, temin etmesikamara herhangi bir arka plan parçacığın ücretsizdir.
  6. Bu süre zarfında, yumuşak sürtünme cihazı ile donatılmış bir alet yuvası içine hareket ileri ve geri bir onun bir ucu çevirerek, standart silindir şeklindeki Abradant kenarlarını pah.
  7. , Abradant ve örnek en az 0.001 g ölçüm hassasiyetle dijital bir denge tartmak kullanılarak aşındırılmış olması.
  8. Bir kez onun dibinde bir ayna mevcut aracılığıyla aşınma cihazının dikey miline yivli Abradant düzeltmek, bitti.
  9. nanoyapılı ürünü yerleştirin sabit Abradant altında hafifçe aşındırılmış ve sıkıca montaj sistemi üzerindeki konumunu düzeltmek için.
  10. Aerosol örnekleyicisini açın ve bir cımbız kullanarak, yukarı doğru parlak tarafı yuvasında bir bakır örgü ızgara yerleştirin. bunu düzeltmek için ızgara üzerinde dairesel bir halka koyun.
  11. Oth partikül kaynağına örnekleyicisini kapatın ve bir pompaya bağlamak bir filtre aracılığıyla bir ucunda (yani, ızgara karanlık tarafına doğru) veer ucu (yani ızgara parlak tarafına doğru). Ölü ağırlıkları kullanılarak dikey şaft üzerinde gerekli normal yükü monte edin.
  12. açık odasının içine arka plan parçacıkları konsantrasyonu sıfıra düşmüşse, partikül sayacı sayesinde, kontrol edin. Değilse, bunun için bekleyin. Eğer evet ise, emisyon test odasının kapısını kapatın.
  13. aşağıdaki gibi enstrümanlar dijital konsolları üzerinden manuel olarak partikül sayacı debileri ve sizers ayarlayın: hem TBM 1,5 l / dak; SMPS- 0.3 L / dak; APS- 5 L / dak
  14. Bu üç araçlar için 20 dakika toplam örnekleme süresini ayarlayın. aşınma cihazında sırasıyla aşınma süresini ve 10 dakika eşit hız ve dakikada 60 döngüleri ayarlayın.
  15. Dinamik strain gauge amplifikatör gerilme ölçer bağlayın. içinde yüklü yazılımı kullanarak veri toplama için kullanılır bilgisayara dinamik gerilme ölçer amplifikatörü bağlayın.
  16. yazılımını açın.
  17. YENİ DAQ PROJESİ o için tıklayınkalem, yeni bir veri toplama dosyası.
  18. CANLI GÜNCELLEME tıklayarak canlı veri toplama seçeneği durdurmak
  19. 0 sıfıra eşit referans sinyal değerini ayarlamak için yürütmek tıklayın.
  20. CANLI GÜNCELLEME tıklayarak canlı veri toplama üzerinde geri dönün.
  21. veri gösterimi gerçek zamanlı grafik modunu seçmek için görselleştirme tıklayın.
  22. şablonları açmak için YENİ tıklayın.
  23. Örneğin, opsiyon KAPSAM PANEL seçin.
  24. bir kerede partikül sayacı ve sizers veri toplama başlatın.
  25. yaklaşık bir gecikmeden sonra. 5 dakika, aşınma başlar.
  26. Devam eden aşınmaya karşı gelen gerilim ölçer sinyalleri elde etmek veri toplama yazılım penceresinde BAŞLAT'a tıklayın.
  27. 2 dakika sonra, MPS bağlı pompa açın.
  28. aerosol parçacıklarının emisyonu miktarına bağlı olarak 4 dakika - 2 için pompa çalışır durumda tutmak. Not: MPS ile örneklenen aerosol parçacıklarının sayısı, yani sayıda uygun olmalıdırne çok kıt ne de tam mikroskobik analiz engelleyebilecek çok hangi artı.
  29. aşınma durduğunda, DUR tıklayarak veri toplama kapatın.
  30. ŞİMDİ KAYDET DATA tıklayarak edinilen verileri kaydetmek.
  31. Sayaç ve sizers verilerini elde durdurduktan sonra, emisyon testi odasını açın ve tekrar Abradant ve aşındırılmış nanoyapılı ürünü tartın.
  32. Her aşınma testi için tüm süreci devam ediyor.
  33. aşınma testleri kez, bir kez daha enstrümanlar INERIS S-NANO Platformu kalibrasyon tezgah üzerinde karakterize üç parçacık aerosol doğrulayın.

Sıvı Suspensions- Bırak Biriktirme Tekniği 3. TEM Analizi [INERIS Kalibrasyon Platformu, Verneuil]

  1. Sıvı süspansiyon bir% 1 hacim seyreltilmiş sulu bir solüsyonu hazırlayın (örneğin, "boya"), süzüldü ve de-iyonize su 99 parça kaplama süspansiyonunun 1 parça ilave edilmesiyle hazırlandı.
  2. koy açkızdırma deşarj makinesinin r
  3. Aşağıdaki çalışma koşullarını ayarlayın: 0.1 mbar, 45 mA, 3 dakika süresi.
  4. plazma tedavisi ile TEM bakır örgü ızgara hidrofilik hale getirmek için, metal standı üzerine koydu. Kapağı kapatın ve motoru başlatmak. 3 dakika sonra otomatik olarak durur.
  5. Bir cımbız kullanarak hidrofil döndü örgü ızgara çıkar. onun parlak tarafı yukarı gelecek şekilde yavaşça yerleştirin. Bir şırınga kullanılarak, hidrofilik tel ızgara üzerine seyreltilmiş bir çözelti damla (8 ul yakl.) bırakın.
  6. su içeriği buharlaşır ve kurucu parçacıklar ızgara üzerinde biriken dinlenme böylece kapalı bir odasında örgü ızgara kurutun. ızgaralı kolayca yağ veya kurum parçacıklarının karakteristik dairesel veya şerit şekilleri gibi tespit edilebilir sokak parçacıklar ile tahsil almaz emin olun.
  7. Bir kez hazır, TEM prob ızgara koymak ve mikroskopik analizi yürütmek. [Elektron gerilim 120 kV hızlandırma, cf ] 31.
  8. Izgara parçacıkları analiz etmek ile çok yüklü belirirse, biriken damla seyreltme yüzdesini ve hacim düşük. Operatör biriktirilmesi için mümkün olan maksimum ses 12 ul yaklaşık olarak eşittir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

deney Örnekleri
makalede sunulmuştur protokoller, üç farklı ticari nano yapılı ürün uygulanmıştır. Bir odak deneysel yaklaşımın ayrıntıları burada alınır:
TiO2 nanopartiküller ile takviye edilmiş (a) alumino-silikat tuğla, (x 5 cm x 2 cm, 11 cm). Bir tarama elektron mikroskop görüntü ile birlikte maddi özellikleri Tablo 1 'de gösterilen ve sırası ile Şekil 4, vb cephe ev duvarları, duvar karoları, ka...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu yazıda, nanosafety-by-tasarım, ticari nanoyapılı ürünlerinin deneysel incelenmesi sunulmuştur. mekanik stresler ve çevre hava koşullarına maruz kaldığında nanosafety-by-tasarım herhangi bir ürünün kendi FUK'un ve PSD açısından ele alınabilir. Çalışma için seçilen ürünler TiO2 nanopartiküller ile güçlendirilmiş alüminyum silikat tuğla, TiO2 nano partiküller ile CEO 2 nanopartiküller ve fotokatalitik NANOCOATINGS ile sır. Bu ürünler ticari pazarında müşterilere kolayca erişilebilir ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, Fransız Hükümeti programı Investissements d'Avenir tarafından finanse edilen ve Fransız Ulusal Araştırma Ajansı (ANR) tarafından yönetilen Labex SERENADE (ANR-11-LABX-0064) ve A*MIDEX Projesi (ANR-11-IDEX-0001-02) çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmayı finanse ettikleri için Fransa Çevre Bakanlığı'na (DRC 33 ve Program 190) ve ANSES'e (Nanodata Project 2012/2/154, APR ANSES 2012) teşekkür ederiz. Olivier Aguerre-Chariol, Patrice Delalain, Morgane Dalle, Laurent Meunier, Pauline Molina ve Farid Ait-Ben-Ahmad'a deneyler sırasındaki işbirlikleri ve tavsiyeleri için eşit derecede minnettarız.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
FotoğrafikDuvarcılık Nanofrance TeknolojileriTest numunesi
Duvar tuğlası (ref. 901796)CastoramaTest numunesi desteği
Optik mikroskop (model Imager.M1m)Carl Zeiss
MicroImaging GmbH		Mikroskobik analiz için
Enerji dağılım spektroskopu (model X-max)Oxford InstrumentsElemental için Bileşim analizi
Transmisyon Elektron
Mikroskobu (model CM12)		PhilipsMikroskobik analiz için
Ayrışma odası (model Suntest XLS+)AtlasHızlandırılmış yapay yaşlandırma için
Xenon ark lambası (model NXE 1700)Ametek SASUV ışınları kaynağı
Endüktif Eşleşmiş Plazma Kütle spektrometresi (model 7500cx)Agilent SızıntıSuyu
su numuneleri analizi için
Taber lineer aşındırıcı (model 5750)Taber Inc.Aşınma için
Taber H38 aşındırıcıTaber Inc.Aşınma için
Yoğuşma Partikül Sayacı 3775TSIAerosol partiküllerinin konsantrasyonunu saymak için
Aerodinamik Partikül Boyutlandırıcı 3321TSIAerosol partiküllerinin boyutunu ölçmek için 
Diferansiyel Hareketlilik Analizörü 3081TSIAerosol partiküllerinin boyutunu ölçmek için 
Mini Partikül ÖrnekleyiciEcomesureAerosol partiküllerini örneklemek için
Gilian LFS-113 Düşük Akışlı Kişisel Hava Örnekleme PompasıSensidyneAerosol parçacıklarını örneklemek için
teknolojiler

Kaynaklar

  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).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

A nd rma S reciNanoyap l r nlerTasar mla Nano g venlikEmisyon Test OdasPar ac k SayacAerosol rnekleyiciTEM AnaliziPar ac k Boyutu Da l m

İlgili makaleler