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纳米材料在纳米预算下的安全性

莱斯大学的研究人员分享了他们处理碳纳米管的方法

Varun Shenoy Gangoli, a research scientist at Rice University, models the proper attire for handling bulk nanomaterials for laboratory use. Gangoli and his colleagues developed a quick, clean and inexpensive method for transferring carbon nanotubes and offered it to other labs through a journal article. (Credit: Barron Research Group/Rice University)

莱斯大学的研究科学家Varun Shenoy Gangoli为实验室使用的大量纳米材料制作了合适的服装模型。由Barron研究小组提供

只要稍加练习,用几个袋子和一个大桶就能把纳米材料放回原位,而不需要超过10分钟的时间。

莱斯大学化学家安德鲁·巴伦的实验室致力于研究碳纳米管。几年前,该实验室的成员开始担心纳米管可能会逸散到空气中,并开发了一种廉价而清洁的方法,在将纳米管从大型容器转移到罐子中用于实验时将其保存。

最近,Barron自己开始担心,世界上很少有实验室采用最佳实践来处理纳米材料。他决定与大家分享他的莱斯团队的经验。

巴伦说:“有一系列研究表明,如果你要处理纳米管,你就必须使用安全协议。然后我看到一项研究说许多实验室不使用任何形式的通风罩或密封系统。在美国在美国,情况非常糟糕,在亚洲甚至更糟。但是,有相当多的实验室在没有采取适当预防措施的情况下,按公斤的比例扩大使用这些材料

lab’s廉价的方法在施普林格自然杂志SN应用科学的一篇开放获取的论文中详细介绍。

碳纳米管体积大,蓬松,易分散。米实验室通常把这些管子装在5加仑的塑料桶里,由于它们的密度很低,只要打开盖子就足以让它们飞起来。

A plastic bucket and a plastic bag contain a 5-gallon supply of carbon nanotubes in a lab at Rice University, representing the beginning of the process to safely transfer the nanotubes for experimental use. The Rice lab published its technique in SN Applied Sciences. (Credit: Barron Research Group/Rice University)

在莱斯大学的一个实验室里,一个塑料桶和一个塑料袋里装着5加仑的碳纳米管,这是安全转移碳纳米管用于实验的开始。由Barron研究小组提供

Barron’s实验室的研究科学家Varun Shenoy Gangoli和Rice’s纳米技术水处理中心的科学家Pavan Raja为他们自己开发了一种方法,包括保护工作人员,并在移除少量用于实验的材料时隔离松散的管道。

论文提供了完整的细节,但预防措施包括确保工人穿着合适的长裤、长袖、实验服、完整的护目镜和口罩,以及两副手套,这些手套用管道粘在实验服袖子上。这种临时制作的手套包包括一个25加仑的垃圾桶,垃圾桶边缘绑着一个塑料袋。将未开封的储物箱放入箱内,再用另一个透明垃圾袋盖住箱体,箱体顶部开有小孔,便于取用。

转移纳米管后,用丙酮擦拭手套,并在桶内喷入更多的丙酮,使沉降的纳米管粘附在表面。它们可以被恢复并返回到存储容器。

Barron说,实验室成员花了一些时间来学习如何有效地使用“协议,但现在他们可以在5到10分钟内得到他们的样本。当然,其他实验室能够而且将根据他们自己的情况来加强这项技术。他指出,Gangoli在第九届瓜达卢佩碳纳米管适当处理研讨会上发表的一篇海报赢得了该领域世界一流研究人员的认可和讨论,并指出了这项工作对一般机构的重要性。

Rice University research scientist Varun Shenoy Gangoli puts gloved hands and a container into holes in a bag set up to contain nanomaterials while transferring them from bulk containers into smaller ones for lab use. The technique helps the lab keep nanomaterials from escaping into the environment. (Credit: Barron Research Group/Rice University)

神经节将戴着手套的手和一个容器放入一个袋子的洞中,袋子是用来装纳米材料的,同时将它们从散装容器转移到较小的容器中供实验室使用。由Barron研究小组提供

“《巴伦周刊》说:“当我们决定写这篇文章时,我们一开始只是想把它放到网上,希望有人能偶尔看看。我们无法想象谁会发表它,但我们听说施普林格Nature的一位编辑非常想发表这样的文章。

他说:“我认为这是人们将会使用的东西。没什么大不了的,但它对每个人都有帮助,从开始使用纳米颗粒进行实验的高中和大学,到小公司。这就是我们的目标:Let’s提供了一种不需要花费数千美元安装的工艺,并允许您安全地大规模转移纳米材料。最后,在一份开放获取的期刊上发表上述工作,以最大限度地扩大全球范围

莱斯大学巴伦集团(Barron group)校友纪伯伦•利泽•埃斯库纳齐(Gibran Liezer Esquenazi)是这篇论文的作者之一。巴伦是莱斯大学化学荣誉退休教授,也是威尔士斯旺西大学低碳能源与环境委员会主席。

这项工作的资金是通过Robert A. Welch基金会、海军研究办公室和威尔士政府通过Ser Cymru主席项目提供的。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rice.edu/2019/06/03/nanomaterial-safety-on-a-nano-budget-2/