2021 Fiscal Year Annual Research Report
Innovative Exposure Assessment System for Nano Products to use DMA-GED-ICP/MS.
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18K11677
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松井 康人 京都大学, 環境安全保健機構, 教授 (50533501)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 元素分析 / ナノマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
空気をバグフィルターにてろ過し、粒子状物質濃度を100個/m3以下とした清浄空気で満たしたチャンバーを準備した。この中で加速試験をすることで、外気由来のエアロゾルを遮断した状況における、使用および廃棄時の発生量を定量的に評価することができる。また、本チャンバーにGED-ICP/MSとFMPSを接続することで、ナノマテリアルの放出量定量し、製品中に原材料として使用していたナノマテリアルがどの程度発生しているかについて評価することができた。
個数濃度や重量濃度では、製品に原材料として用いられているナノマテリアルが、どのような形態で発生しているかの判別はできない。樹脂などに包埋されているカーボンナノチューブ（CNT）などは、1）樹脂に内包されている、2）樹脂からCNTが露出している、3）CNTが単体や凝集体として発生している、などの形態が予測されることから、本研究では、電子顕微鏡観察に加えて、GED-ICP/MSによる同定を試みた。CNTには製造工程において僅かな金属が含まれることが知られており、市販されているCNTによってもその種類や含有率が異なっている。
最終年度には、テーバー摩耗試験機による加速試験を実施した際の、ナノオーダー粒子を対象として、その個数濃度、重量濃度、電子顕微鏡観察像、OC/EC（有機炭素/無機炭素）比、元素（Ni、Cr、Fe、Alなど）濃度のモニタリングを実施し、加速度合いに応じた発生量を評価した。加えて、これらの発じん粒子が原材料として使用されているナノマテリアルかどうかの判別を、顕微鏡画像と元素比から試みた。CNTを用いている炭素繊維強化プラスチックを試験した結果、個数・重量濃度が急激に増加し、CNT由来の元素濃度も高い値を示した。一方で顕微鏡像からは、CNT特有の像が得られなかったことから、樹脂などに内包された形態での発じんであることが推定できた。
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