05.06.2019 - Rice University

Nanomaterialsicherheit mit einem Nanobudget

Forscher der Rice University teilen ihr Protokoll für den Umgang mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen.

Mit ein wenig Übung braucht es nicht viel mehr als 10 Minuten, ein paar Taschen und einen großen Eimer, um Nanomaterialien sicher zu halten.

Das Labor des Chemikers Andrew Barron an der Rice University arbeitet mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen in großen Mengen bei einer Vielzahl von Projekten. Vor Jahren waren die Mitglieder des Labors besorgt, dass Nanoröhrchen in die Luft entweichen könnten, und entwickelten eine kostengünstige und saubere Methode, um sie sicher zu halten, während sie aus großen Behältern in Behältnisse für den experimentellen Gebrauch überführt wurden.

In jüngster Zeit war Barron selbst besorgt, dass zu wenige Labore auf der ganzen Welt Best Practices im Umgang mit Nanomaterialien anwenden. Er beschloss, das zu teilen, was sein Rice Team gelernt hatte.

"Es gab eine Reihe von Studien, die sagten, wenn man mit Nanoröhren arbeiten will, muss man wirklich Sicherheitsprotokolle verwenden", sagte Barron. "Dann sah ich eine Studie, die besagt, dass viele Labors keine Form von Haube oder Eindämmungssystem verwendeten. In den USA war es wirklich schlimm, und in Asien war es noch schlimmer. Aber es gibt eine beträchtliche Anzahl von Labors, die sich erweitern, um diese Materialien im Kilogramm-Maßstab zu verwenden, ohne die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen zu treffen."

Die kostengünstige Methode des Labors wird in einem Open-Access-Papier in der Springer Nature Zeitschrift SN Applied Sciences beschrieben.

In Bulk-Form sind Kohlenstoff-Nanoröhrchen flauschig und verteilen sich leicht, wenn sie aufgewirbelt werden. Das Reislabor lagert die Röhrchen typischerweise in 5-Gallonen-Kunststoffeimern, und das einfache Öffnen des Deckels genügt, um sie wegen ihrer geringen Dichte fliegen zu lassen.

Varun Shenoy Gangoli, ein Forschungswissenschaftler im Labor von Barron, und Pavan Raja, ein Wissenschaftler im Wasseraufbereitungszentrum von Rice's Nanotechnology-Enabled, entwickelten für ihren eigenen Gebrauch eine Methode, die den Arbeiter schützt und lose Rohre aussondert, wenn sie kleinere Mengen des Materials für die Verwendung in Experimenten entfernen.

Vollständige Details sind in der Veröffentlichung enthalten, aber die Vorsichtsmaßnahmen beinhalten die Sicherstellung, dass die Arbeiter mit langen Hosen, langen Ärmeln, Laborkitteln, Vollbrille und Gesichtsmasken sowie zwei Paar Handschuhe, die an die Laborkittelärmel geklebt sind, richtig gekleidet sind. Bei der improvisierten Handschuhtasche handelt es sich um einen 25-Gallonen-Müllbehälter mit einem Plastikbeutel, der am Rand befestigt ist. Der ungeöffnete Aufbewahrungsbehälter wird hineingelegt, und dann wird der Behälter mit einem weiteren transparenten Müllbeutel abgedeckt, in dessen Oberseite kleine Löcher für den Zugang eingeschnitten sind.

Nach dem Transfer der Nanoröhrchen werden Acetontücher zur Reinigung der Handschuhe verwendet und mehr Aceton wird in den Behälter gesprüht, so dass sich absetzende Nanoröhrchen an den Oberflächen festsetzen würden. Diese können zurückgenommen und in den Lagerbehälter zurückgeführt werden.

Barron sagte, es dauerte einige Zeit, bis die Labormitglieder gelernt hatten, das Protokoll effizient anzuwenden, "aber jetzt können sie ihre Proben in 5 bis 10 Minuten erhalten". Er ist sicher, dass andere Labore die Technik für ihre eigenen Umstände verbessern können und werden.

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