science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers delen hun protocol voor het omgaan met koolstofnanobuisjes

In samenwerking met een laboratorium van Rice University, het Energy Safety Research Institute (ESRI) van de Universiteit van Swansea heeft een goedkope methode ontwikkeld en gedeeld om de overdracht van bulkkoolstofnanobuizen en andere nanomaterialen veilig te verwerken. Het duurt niet veel meer dan 10 minuten, een paar zakken en een grote emmer om de nanomaterialen op hun plaats te houden.

De directeur van het Energy Safety Research Institute (ESRI) aan de Universiteit van Swansea, professor Andrew R. Barron, werkt met bulkkoolstofnanobuizen aan verschillende projecten. Jaren geleden, leden van zijn onderzoeksteam aan de Rice University in Houston, Texas, bezorgd werd dat nanobuisjes in de lucht zouden kunnen ontsnappen, en ontwikkelde een goedkope en schone methode om ze in bedwang te houden terwijl ze voor experimenteel gebruik van grote containers naar potten werden overgebracht.

Meer recent maakte professor Barron zich zorgen dat, in tegenstelling tot de BREEAM Outstanding-laboratoria van ESRI, te weinig laboratoria over de hele wereld pasten best practices toe om met nanomaterialen om te gaan, dus besloot hij te delen wat zijn team had geleerd.

Professor Barron zei:"Er was een reeks onderzoeken die zeiden dat als je nanobuisjes gaat gebruiken, je moet echt veiligheidsprotocollen gebruiken. Toen zag ik een studie die zei dat veel laboratoria geen enkele vorm van kap of insluitingssysteem gebruikten. In de VS, het was slecht, en in Azië was het nog erger, ook al waren er een aanzienlijk aantal laboratoria die opschaalden om deze materialen op kilogramschaal te gebruiken zonder de juiste voorzorgsmaatregelen te nemen."

De goedkope methode van het lab wordt gedetailleerd beschreven in een open-access paper in het Springer Nature-tijdschrift SN Toegepaste Wetenschappen .

In bulkvorm, koolstofnanobuisjes zijn pluizig en verspreiden zich gemakkelijk als ze worden verstoord. De onderzoekslaboratoria van Barron slaan de buizen meestal op in plastic emmers van 5 gallon, en simpelweg het deksel openen is voldoende om ze te laten vliegen vanwege hun lage dichtheid.

Varun Shenoy Gangoli, een onderzoekswetenschapper in het laboratorium van Barron bij de afdeling Chemie, aan de Rice University, en Pavan Raja, een wetenschapper bij het Nanotechnology-Enabled Water Treatment-centrum van Rice, ontwikkelden hun eigen methode die inhoudt dat de werknemer wordt beschermd en losse buizen worden afgezonderd bij het verwijderen van kleinere hoeveelheden materiaal voor gebruik in experimenten.

Alle details zijn beschikbaar in de krant, maar de voorzorgsmaatregelen omvatten ervoor zorgen dat werknemers goed gekleed zijn en laboratoriumjassen dragen, volledige veiligheidsbril en gezichtsmaskers, samen met twee paar handschoenen die met ducttape aan de mouwen van de laboratoriumjas zijn vastgemaakt. De geïmproviseerde handschoenentas bestaat uit een vuilnisbak van 25 gallon met een plastic zak die aan de rand is geplakt. De ongeopende opslagcontainer wordt erin geplaatst, en dan wordt de bak afgedekt met nog een doorzichtige vuilniszak, met kleine gaatjes in de bovenkant voor toegang.

Na het overbrengen van de nanobuisjes, acetondoekjes worden gebruikt om de handschoenen schoon te maken en er wordt meer aceton in het vat gespoten, zodat bezinkende nanobuisjes aan de oppervlakken blijven kleven. Deze kunnen worden teruggevonden en teruggebracht naar de opslagcontainer.

Professor Barron zei:"Het kostte lableden tijd om het protocol efficiënt te leren gebruiken, maar nu kunnen ze hun monsters in 5 tot 10 minuten krijgen. Ik weet zeker dat andere laboratoria de techniek kunnen en zullen verbeteren voor hun eigen omstandigheden."

Een poster gepresenteerd op de 9 e Guadalupe Workshop over koolstofnanobuisjes over deze kwestie verdiende erkenning en discussie onder 's werelds belangrijkste onderzoekers in het veld, wijzend op het belang van het werk voor agentschappen in het algemeen.

Professor Barron zei:"Ik denk dat dit iets is dat mensen zullen gebruiken, omdat het een praktische gids is die iedereen helpt, van middelbare scholen en hogescholen die nanodeeltjes beginnen te gebruiken voor experimenten tot kleine bedrijven. Dat was het doel:laten we zorgen voor een proces dat geen duizenden dollars kost om te installeren en waarmee je nanomaterialen veilig en op grote schaal kunt overbrengen. Door de gids in een open-access tijdschrift te publiceren, hielp het om het bereik en de impact over de hele wereld te maximaliseren."