在环境暴露和机械处理期间,从碳纳米管环氧纳米复合材料释放的纳米材料的定量评估

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 碳纳米管 (CNT) 增强了聚合物特性,但它们从纳米复合材料中释放是令人担忧的.
• 由于对人类和环境健康的潜在影响,了解CNT释放至关重要.

研究的目的:

• 在模拟的环境气候和机械应力下,研究和量化CNT环氧纳米复合材料中CNT的释放.
• 评估紫外线,喷水,震动和超声波对CNT释放率的影响.

主要方法:

• 使用14C标记方法精确量化CNT释放.
• 采用紫外线和水喷雾用于气候模拟,以及震动/超声波用于机械应力.
• 使用ATR-FTIR,SEM和光显微镜证实了聚合物纳米复合材料的降解.

主要成果:

• 在紫外线和模拟雨暴露期间观察到14C标记的CNTs的持续释放.
• 在整个气候变化过程中释放了0.23% (质量/质量) 的嵌入式CNT.
• 额外的机械应力 (震动,超声波) 导致进一步释放大约0.27% (质量/质量).

结论:

• 环境气候和机械应力导致从环氧纳米复合材料中显著释放CNT.
• 这些发现强调了需要策略来缓解纳米材料中CNT释放的需求.
• 进一步的研究是有必要的,以充分了解释放的CNTs的长期环境命运和毒理影响.