Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 253

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  nanomaterials
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
PL
Fotokataliza jest skuteczną metodą oczyszczania wody i ścieków, umożliwiającą degradację całego spektrum zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych oraz mikroorganizmów. Pomimo intensywnych badań nad innymi fotokatalizatorami (np. ZnO, ZnS, kompozyty półprzewodnikowo-grafenowe, MoS2, WO3 i Fe2O3), tlenek tytanu(IV) (TiO2) pozostaje najpopularniejszym fotokatalizatorem ze względu na swój niski koszt, nietoksyczność i wysoką zdolność utleniania. Co więcej, fotokatalizatory TiO2 można łatwo unieruchomić na różnych powierzchniach i zastosować do oczyszczanie wody i ścieków na dużą skalę. Obecny przegląd ma na celu zwrócenie uwagi na najnowsze osiągnięcia w zakresie fotokatalizy z głównym naciskiem na wykorzystanie nanokatalizatorów. Omówiono wykorzystanie nanofotokatalizy do degradacji takich substancji niebezpiecznych, jak związki endokrynnie czynne (pestycydy, farmaceutyki fenole i inne), barwniki, mikroorganizmy oraz metale ciężkie.
EN
Photocatalysis is an effective method for water and wastewater treatment allowing degradation of a wide spectrum of organic and inorganic pollutants and microorganisms. Despite recent research into other photo-catalysts (e.g. ZnO, ZnS, semiconductor-graphene composites, MoS2, WO3 and Fe2O3), titanium dioxide (TiO2) remains the most popular photo-catalyst due to its low cost, non-toxicity and high oxidation capacity. Moreover, TiO2 photo-catalysts can be easily immobilised on various surfaces and used for large-scale in water and wastewater treatment. The present review aims to highlight the latest developments in photo-catalysis with the main focus on application of nano-catalysts. The use of photocatalysis for the degradation of hazardous substances such as endocrine active compounds (pesticides, phenols, pharmaceuticals and others), dyes, microorganisms and heavy metals is discussed.
2
Content available remote Otrzymywanie nanomateriałów przez magnezotermiczną redukcję minerałów
PL
Naturalne tanie i szeroko dostępne surowce mineralne, takie jak krzemionka, kalcyt, magnezyt, syderyt czy dolomit, mogą być przetwarzane metodą redukcji magnezotermicznej w kierunku otrzymania nowych nanomateriałów. Minerały węglanowe zawierające węgiel w ilości do kilkunastu % mas., mogą być źródłem nanostruktur węglowych. Tego typu surowce wyjściowe poddano przeróbce chemicznej metodą syntezy spaleniowej w celu otrzymania nowych nanomateriałów, zawierających także krzem oraz trójwymiarowe struktury grafeno-pochodne. Przeprowadzono dodatkowe badania rozpoznawcze właściwości adsorpcyjnych otrzymanych produktów.
EN
SiO₂, Mg formate, dolomite and siderite were reduced with Mg at above 2000 K to produce C and Si nanoparticles. The products after purifin. showed an ordered structure with some defects and had a good capacity for adsorption of 4-chlorophenol from its aq. soln.
PL
Postępy, jakie dokonały się w ostatnich latach w dziedzinie nanotechnologii, doprowadziły do opracowania wielu rodzajów nanostruktur, których oddziaływanie na zdrowie człowieka i środowisko jest dopiero badane. Obszarem, który jest praktycznie mało rozpoznany w badaniach naukowych, jest działanie nanomateriałów na układ hormonalny człowieka. W artykule przestawiono wyniki niektórych badań wskazujące na potencjalne działanie nanomateriałów jako substancji mogących zakłócać homeostazę i mechanizmy regulacyjne układu hormonalnego.
EN
The progress made in recent years in the field of nanotechnology has led to the development of many types of nanostructures whose impact on human health and the environment is still being studied. An area that is practically little recognized in scientific research is the effect of nanomaterials on the human endocrine system. The article presents the results of some studies indicating the potential effects of the engineering nanomaterials as substances that may interfere with homeostasis and the regulatory mechanisms of the endocrine system.
4
Content available remote Nanomateriały w przemyśle i ich charakterystyka
PL
Nanomateriały to nowoczesne materiały stosowane aktualnie w niemal wszystkich dziedzinach naszego życia. Używane są również w przemyśle naftowym i gazowniczym. Rosnąca produkcja i użycie nanomateriałów w sposób nieunikniony prowadzą do ich akumulacji w środowisku, co może nieść poważne, dotychczas jeszcze nie w pełni zidentyfikowane negatywne skutki, zarówno w stosunku do zdrowia ludzkiego, jak i środowiska naturalnego. W artykule przedstawiono przykładowe zastosowanie nanomateriałów, w tym ich wykorzystanie w sektorze górnictwa nafty i gazu. Zwrócono uwagę na podstawowe problemy związane ze stosowaniem nanomateriałów, a także ich oznaczaniem i wyodrębnianiem z matryc próbek środowiskowych.
EN
Nanomaterials are modern materials that are currently present in almost all areas of our lives. They are also used in the oil and gas industry. The increasing production and usage of nanomaterials inevitably lead to their accumulation in the environment, which can have serious, as yet not fully identified, negative effects on both human health and the environment. The article presents an example of the use of nanomaterials, including the oil and gas mining sector. Attention was also paid to the basic problems related to the use of nanomaterials, as well as their marking and separation from environmental sample matrices.
PL
Nano-adsorbenty ze względu na swoją wielkość i wysoki stosunek powierzchni do objętości wykazują unikalne właściwości w porównaniu z konwencjonalnymi sorbentami, a w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat zyskały duże zainteresowanie środowiska naukowego. Duża powierzchnia właściwa czyni nano-adsorbenty skutecznym narzędziem do oczyszczania wody i ścieków. W niniejszym przeglądzie podjęto próbę zaprezentowania możliwości zastosowania różnych typów nano-materiałów, takich jak metale i tlenki metali, nanorurki węglowe i grafen oraz różne nano-kompozyty polimerowe jako adsorbenty do usuwania metali ciężkich i anionów oraz substancji organicznych ze środowiska wodnego. Funkcjonalizacja nano-materiałów poprzez modyfikację chemiczną często zmienia charakter powierzchni nano-adsorbentów i znacznie poprawia zdolności adsorpcyjne.
EN
Nanomaterial adsorbents due to their size and high surface area to volume ratio exhibit unique properties in comparison with conventional ones and have gained significant attention of the scientific community in the last few decades. Large surface area makes nanomaterial adsorbents an effective tool for water and wastewater treatment. In this review, an attempt to the applicability of different types of nanomaterials, such as metals and metal oxides, carbon nanotubes and graphene, and various polymeric nanocomposites as adsorbents for removal of various heavy metals and organics from water environment is made. Functionalization by chemical modification often changes character of nanoadsorbents surface, and significantly improves adsorption abilities.
EN
The dynamic development of nanoscience and nanotechnology has led to revolutionary changes in many areas of science and industry, raising a great deal of hope for its potential to solve a wide range of problems of the modern world. Nanomaterials, also referred to as engineered nanoparticles are a product of nanotechnology and, compared to macro-particles, show unique physical, chemical, biological and mechanical properties which significantly extend the range of practical applications. The paper presents the applicability of engineered nanoparticles in the defence industry and concerns related to their release into the environment.
PL
Dynamiczny rozwój nanonauki i nanotechnologii sprawił, że w wielu dziedzinach nauki i w sektorach przemysłu zachodzą rewolucyjne zmiany budząc ogromne nadzieje na potencjalną możliwość rozwiązania całego szeregu istotnych problemów współczesnego świata. Nanostrukturalne materiały określane też mianem nanocząstek inżynierskich stanowiące produkt nanotechnologii wykazują w porównaniu do swoich odpowiedników w skali makro unikatowe właściwości fizyczne, chemiczne, biologiczne i mechaniczne. Wszystko to sprawia, że znajdują one coraz szersze praktyczne zastosowanie. W pracy zaprezentowano możliwości stosowania nanocząstek inżynierskich ze szczególnym uwzględnieniem sektora obronnego oraz obawy wynikające z ich uwalniania do środowiska przyrodniczego.
EN
Amorphous lead metaborate (Pb(BO2)2∙H2O) nanostructures were synthesized by a simpl and cost-effective synthesis method which is based on precipitation of lead ions using boric acid/sodium hydroxide buffer (pH 9.2) in the presence of polyethylene glycol (PEG). Scanning electron microscopy images showed that the average particle size is 30±9 nm and the particle shape is mostly spherical. The chemical formulation of (Pb(BO2)2∙H2O) was confirmed by infrared spectroscopy, inductively coupled plasma and thermal gravimetric analysis (TGA). The percentage of PEG molecules on the particle surface equal to 2.5 % was determined by TGA. Optical reflectance measurement was performed by UV-Vis spectroscopy. Based on the Kubelka-Munk function, it was calculated that the (Pb(BO2)2∙H2O) nanostructures have a direct band gap of 4.6 eV.
PL
Problem toksyczności nanomateriałów zyskał wyraźną odrębność zarówno w nauce, jak i prawie Unii Europejskiej. Duża różnorodność produktów nanotechnologii wprost przekłada się na zróżnicowanie w ich potencjalnej toksyczności. Wspólnym mianownikiem jest często konieczność dostosowania procedur oceny toksykologicznej do specyficznych nanomateriałów, co wynika z ich własności fizykochemicznych. Artykuł przedstawia wybrane regulacje prawne związane z toksykologią nanomateriałów wprowadzanych na rynek europejski, a także przykładowy schemat oceny bezpieczeństwa toksykologicznego nanomateriału w sytuacji, kiedy te regulacje nie obowiązują.
EN
The issue of nanomaterials' toxicity has become a distinct problem both in science and in European Union law. The great variety of nanotechnology products translates into diversity in their potential toxicity. The common factor is often the need to adapt the toxicological evaluation procedures to specific nanomaterials due to their physicochemical properties. The article presents selected legal regulations related to the toxicology of nanomaterials introduced to the European market and an exemplary scheme for assessing the toxicological safety of a nanomaterial when these regulations are not in force.
PL
Nanocząstki są niezwykle małymi składnikami materii o rozmiarze nieprzekraczającym wielkości 100 nm w jednym z trzech wymiarów. Powszechnie występują w środowisku w sposób naturalny lub jako produkt celowej albo niezamierzonej działalności człowieka. Kontakt kręgowców z nimi jest więc nieunikniony. Okazuje się, że nanocząstki oddziałują ze składnikami układu immunologicznego tych organizmów. Mogą pobudzać albo hamować składowe wrodzonej i nabytej odporności u kręgowców w zależności od swoich właściwości fizyczno-chemicznych i strukturalnych. Coraz większa jest wiedza dotycząca oddziaływania nanocząstek z białkami układu dopełniacza (komplementu). Nanocząstki mogą oddziaływać ze składnikami kaskady komplementu na różnych etapach aktywacji, tj. od etapu rozpoznania patogenów, przez działanie jego składników, po utworzenie kompleksu atakującego błonę. W tym zakresie oddziałują na komplement hamująco bądź aktywująco, w zależności od właściwości fizyczno-chemicznych. Wpływają również na komórki układu immunologicznego, takie jak makrofagi. Obserwuje się także udział nanocząstek w rozwoju i przebiegu alergii. Dokładne poznanie powyższych oddziaływań daje możliwości zrozumienia wpływu nanocząstek znajdujących się w środowisku na organizmy zwierząt kręgowych i poznania korzyści oraz konsekwencji jakie mogą z tego wynikać.
EN
Nanoparticles are extremely small components of matter not exceeding 100 nm in one of the three dimensions. They commonly occur in the environment naturally or as a product of intentional or unintentional human activity. The contact of vertebrates with them is therefore inevitable. lt turns out that nanoparticles interact with the components of the immune system of these organisms. They can stimulate or inhibit the components of innate and acquired immunity in vertebrates depending on their physicochemical and structural properties. Knowledge about the interaction of nanoparticles with complement proteins is increasing. Nanoparticles can interact with the components of the complement cascade of various stages of activation, i.e. from the pathogen recognition stage, to the action of its components, to the formation of the membrane attack complex. In this regard, they inhibit or stimulate the complement depending on the physicochemical properties. They also affect immune cells such as microphages. The participation of nanoparticles in the development and course of allergies is also observed. A thorough understanding of the above interactions gives the opportunity to understand the impact of nanoparticles in the environment on vertebrate animals and to know the consequences and benefits that may result from this.
EN
Carbon Quantum Dots (CQDs) are objects with a size less than 10 nm that have the ability to emit radiation in the visible range from blue to red depending on the excitation radiation used. Quantum dots are used in in vitro bioimaging of cell structures or creation of biosensors. In contrast to classic nanodots, which are obtained from simple sulphides, selenides or metal tellurides, carbon quantum dots are constructed from a non-toxic, biocompatible carbon core, thanks to which it is possible to apply quantum carbon dots in bio-imaging in-vitro or in-vivo biological structures with minimal cytotoxic effect on cells. The aim of the research was to obtain carbon nanodots capable of emitting fluorescence using lignin from waste biomass. The CQDs were functionalized with amino-acids. The result of the work was to obtain a series of CQDs with advanced luminescence properties using hydrothermal and microwave assisted methods. Ready products were investigated over their cytotoxicity.
PL
Kropki kwantowe węgla (Carbon Quantum Dots – CQD) to obiekty o rozmiarze mniejszym niż 10 nm, które mają zdolność emitowania promieniowania w zakresie widzialnym od od niebieskiego do czerwonego w zależności od zastosowanego promieniowania wzbudzenia. Kropki kwantowe stosuje się w bioobrazowaniu in vitro struktur komórkowych lub tworzeniu bioczujników. W przeciwieństwie do klasycznych nanodotów, które są otrzymywane z prostych siarczków, selenków lub tellurków metali, kropki kwantowe węgla są zbudowane z nietoksycznego, biokompatybilnego rdzenia węglowego, dzięki czemu możliwe jest zastosowanie kwantowych kropek węgla w bioobrazowanie struktur biologicznych in vitro lub in vivo przy minimalnym działaniu cytotoksycznym na komórki. Celem badań było uzyskanie nanodotów węglowych zdolnych do emitowania fluorescencji przy użyciu ligniny z biomasy odpadowej. CQD sfunkcjonalizowano aminokwasami. Rezultatem prac było uzyskanie serii CQD o zaawansowanych właściwościach luminescencyjnych z zastosowaniem metod hydrotermalnych i mikrofalowych. Gotowe produkty badano pod kątem ich cytotoksyczności.
11
Content available remote Methods of assessing nano-objects release from commercially available products
EN
The rapidly growing popularity of nanomaterials stems from the fact that their use allows to obtain products with better properties like mechanical, electrical or optical. For example, nanosilver is widely used due to its antibacterial properties. Preparations, including titanium dioxide paints, which can be used to create self-cleaning surfaces and improve air quality in the rooms where they are applied, are becoming more and more popular. Nanomaterials are used, among others, as nanocomposite fillers, pigments, and in functional coatings. The use of nanomaterials results in a growing concern about the release of nano-objects from products during their entire life cycle, especially during consumer use. Such a release can also occur in the air, water, and the soil, potentially posing a risk to human health and the environment. It is therefore crucial to test the release of nanomaterials from various consumer products in a controlled environment. The results may contribute to further improvement of various products and to minimize the risk connected to nanomaterial release. An effect of the standardization efforts is a 2019 international standard ISO 21683:2019, concerning determination of nano-objects release from paints, varnishes, and pigmented plastics. Similarly, works are also carried out on a technical report ISO/ TR 22293, concerning the methods of assessing the release of nanomaterials from nanocomposites. The subject of nanomaterial release into the air is addressed in the Central Institute of Labour Protection - National Research Institute in the Laboratory of nano-aerosols.
PL
Szybko rosnąca popularność nanomateriałów wynika z faktu, że dzięki ich zastosowaniu można uzyskać produkty o lepszych właściwościach, w tym mechanicznych, elektrycznych czy też optycznych. Przykładowo, nanosrebro wykorzystywane jest na szeroką skalę ze względu na swoje właściwości antybakteryjne. Coraz większym zainteresowaniem cieszą się preparaty, w tym farby z ditlenkiem tytanu umożliwiające uzyskanie powierzchni samoczyszczących oraz poprawiających jakość powietrza w pomieszczeniach, gdzie zostały zastosowane. Nanomateriały wykorzystywane są także m.in. jako wypełnienie nanokompozytów, pigmenty lub w pokryciach funkcjonalnych. Stosowanie nanomateriałów skutkuje tym, że rośnie obawa o uwalnianie się nanoobiektów z produktów podczas ich całego cyklu życia, zwłaszcza podczas użytkowania przez konsumenta. Uwalnianie takie może zachodzić do powietrza, wody oraz gleby, potencjalnie powodując zagrożenie dla zdrowia człowieka oraz środowiska naturalnego. Istotna jest zatem możliwość zbadania w warunkach kontrolowanych i powtarzalnych zjawiska uwalniania się nanomateriałów z produktów konsumenckich. Uzyskane wyniki mogą przyczynić się do dalszego ulepszania produktów i minimalizowania ryzyka związanego z uwalnianiem się nanomateriałów. Efektem prac normalizacyjnych jest opublikowana w 2019 r. międzynarodowa norma ISO 21683:2019 dotycząca badania uwalniania się nanoobiektów z farb, lakierów oraz pigmentowanych tworzyw sztucznych. Prowadzone są również prace nad raportem technicznym ISO/TR 22293 dotyczącym metod badania uwalniania się nanomateriałów z nanokompozytów. Tematyka uwalania się nanomateriałów do powietrza podejmowana jest w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym w Laboratorium Badań Nanoaerozoli.
12
Content available remote Oddziaływanie nanomateriałów na organizm człowieka
PL
W artykule dokonano analizy najnowszych doniesień piśmiennictwa naukowego, dotyczących problematyki narażenia zawodowego człowieka na kontakt z nanomateriałami a także skutków, jakie owo narażenie może nieść dla zdrowia i życia. Omówiono takie problemy, jak wpływ narażenia na nanomateriały w środowisku pracy i ewentualne następstwa dla niektórych układów w organizmie człowieka, jak np. układ oddechowy, układ sercowo-naczyniowy, czy układ rozrodczy. Przytoczono też wyniki badań epidemiologicznych.
EN
The article presents an analysis of the reasonable new scientific literature findings on the issue of occupational exposure to nanomaterials as well as the results it brings up both towards health and mortality. The issues such as an impact of the exposure to nanomaterials in work environment and its outcome towards selected systems of human organism, such as respiratory, cardiovascular or reproductive systems-has been presented. The result; of epidemiological studies has been also presented.
EN
The results of studies assessing the influence of the addition of carbon nanofillers, such as multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and graphene oxide (GO) that differ in size and structure, on the molecular and supramolecular structure and properties of alginate fibers that might be prospective precursors for carbon fiber (PCF) industry are presented in this article. The investigation was carried out by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, wide-angle X-ray diffraction (WAXD), and tension testing. In the frame of the current study, two types of alginate fibers were examined and compared: alginic acid and calcium alginate fibers. Alginic acid fibers were formed by chemical treatment of calcium alginate fibers with hydrochloric acid due to the fact that Ca2+ ions presented in the fibers were expected to adversely affect the prospective carbonization process. This investigation brought important conclusions about the influence of nanofillers on the physical properties of the final material. Understanding the link between the incorporation of carbon nanostructures and a possible influence on the formation of ordered carbon structures in the precursor fibers brings an important opportunity to get insights into the application of alginate fibers as a prospective base material for obtaining cost-efficient carbon fibers.
EN
Purpose: PAN/GO nanocomposites are gaining more and more interest from research and industrial environments. According to theoretical studies and experimental tests, PAN/ GO exhibits excellent properties such as tensile strength, good thermal and electrical conductivity, excellent thermal and tribological properties. Thanks to this property, the composite is considered the ideal successor to the nanocomposites used so far. The PAN/GO nanocomposite has great potential in the filtration, automotive, electrical and photovoltaic industry. Design/methodology/approach: The spin-coating process is used to produce thin layers by centrifuging a liquid substance on flat surfaces. The advantages of the spin- coating process are simplicity and ease with which the process can be carried out. Due to the ability to high spin speeds, high airflow leads to fast drying time, which in turn results in high consistency in both macroscopic and nanometre scales. The spin-coting method is usually the starting point and reference point for most academic and industrial processes that require a thin and uniform coating. The use of spin coating has a wide spectrum. This technique can be used to coat small substrates (from a few square mm) up to the coating of flat displays, e.g. TV sets, which may have a meter or more in diameter. Findings: Among the existing methods for producing thin layers, including physical and chemical methods for gas phase deposition or the self-assembly process, the spin-coating process makes it possible to produce uniform thin nanocomposite layers in an easy and cheap way. Spin coating is usually the starting point and reference point for most academic and industrial processes that require a thin and uniform coating. The advantage of the method is the wide spectrum of use. It is used for coating substrates with everything from photoresists, insulators, organic semiconductors, synthetic metals, nanomaterials, metal precursors and metal oxides, transparent conductive oxides and many other materials. Often, spin coating is used to unravel polymer layers or photoresist on semiconductor substrates. Research limitations/implications: Due to the ongoing research on the potential applications of PAN/GO thin layers, including electronics, automotive and photovoltaics, it is worth trying to optimize the parameters of the spin-coiling process such as rotational speed or duration of the process. It is also worth trying to optimize the concentration of GO in the nanocomposite. Practical implications: Despite mixing the solution with an ultrasonic homogenizer to disperse the nanoparticles, the particles dispersed to form a rough surface. Originality/value: Low-cost, easy to carry out method of producing thin nanocomposite layers, having significant application in laboratory environments.
PL
Przedstawiono wyniki badania procesu azotowania nanokrystalicznego α-żelaza do γ-azotku żelaza w atmosferach amoniakalnych w 350°C i pod ciśnieniem atmosferycznym, przeprowadzonego metodą reakcji programowanej potencjałem chemicznym, która została zastosowana w dwóch układach pomiarowych: grawimetrycznym i XRD in situ. Na podstawie wyników otrzymanych za pomocą modelowania numerycznego uzyskano dwa rozkłady wielkości krystalitów (CSD), które są podobne, ale nie identyczne. Rozbieżności w ich przebiegu wyjaśniono jako efekt różnic w składzie chemicznym i fazowym próbki w procesie azotowania. Badana próbka miała bimodalny CSD o średniej wielkości krystalitów 46 i 68 nm.
EN
Process for nanocryst. nitriding of α-iron to γ’-iron nitride in NH3 atm., at 350°C and under atm. pressure, was carried out using a chem. potential programmed reaction method, which was implemented in 2 measuring systems: gravimetric and X-ray diffraction in situ. According numerical modeling, 2 non-identical crystallite size distributions (CSD) were obtained. The differences between CSD obtained with 2 other techniques were explained as an effect of disparities in chem. and phase compn. of the sample in the nitriding process. The sample tested had a bimodal size distribution of crystallites with av. crystallite size of 46 and 68 nm.
PL
Opisano właściwości nanomateriałów, ze szczególnym uwzględnieniem nanocząstek srebra (NC-Ag), ich pochodzenie i źródła oraz możliwe drogi przedostawania się nanocząstek do środowiska naturalnego. Obecność NC-Ag w środowisku wywołuje negatywny wpływ na organizmy żywe, co przy wysokim stężeniu metalu może prowadzić do degradacji środowiska. Podjęto próbę opisania możliwych transformacji (agregacji, rozpuszczania, utleniania) NC-Ag w środowisku glebowym w zależności od właściwości gleby. Poznanie zjawisk i procesów związanych z obecnością nanocząstek w glebie pozwoli na określenie progów toksyczności NC-Ag w glebie i zastosowanie środków zaradczych. Jak wynika ze wstępnych obserwacji, możliwe jest zmniejszenie stężenia NC-Ag w glebie poprzez sorpcję na porowatym produkcie pirolizy, jakim jest biowęgiel.
EN
The review, with 32 refs., of sources of Ag nanoparticles formation in the environment, their circulation in air, water and soil, toxicity thresholds of Ag nanoparticles on living organisms and uses of the biochar to reduce the environmental contamination with nanoparticles.
EN
Understanding and controlling the capture and conversion of energy and the flow of electrical charges within the bulk and/or across surfaces of materials and interfaces is a focus of significant scientific and technological pursuit. Our paper focuses on nanomaterials and hybrid systems targeting the management of IR, UV, and RF radiation by absorption or reflection mechanisms. It is assisted by engineering the structure of certain nanomaterials and by charge transfer along functional interphases imparting surface conductivity to the originally non-conductive materials such as flexible polymeric films. The latter constitute principal scaffolds for a variety of advanced technology applications such as: energy harvesting, conversion and storage, e.g., solar cells, lithium ion batteries, supercapacitors, or hydrogen storage.
PL
Zrozumienie i kontrolowanie wychwytywania i konwersji energii oraz przepływu ładunków elektrycznych w masie i/lub w poprzek powierzchni materiałów i międzyfazy jest przedmiotem znaczących osiągnięć naukowych i technologicznych. Nasz artykuł koncentruje się na nanomateriałach i systemach hybrydowych ukierunkowanych na wykorzystanie promieniowania IR, UV i RF za pomocą mechanizmów absorpcji lub odbicia. Pomaga mu w tym inżynieria struktury niektórych nanomateriałów i przenoszenie ładunku wzdłuż funkcjonalnych miedzyfaz, które nadają przewodność powierzchni pierwotnie nieprzewodzącym materiałom, takim jak elastyczne folie polimerowe. Te ostatnie stanowią główne rusztowania dla szeregu zaawansowanych zastosowań technologicznych takich, jak: zbieranie, przekształcanie i przechowywanie energii, np. ogniwa słoneczne, akumulatory litowo-jonowe, superkondensatory lub akumulatory wodoru.
EN
Purpose: Due to the growing interest and multitude of possible applications, zinc oxide nanowires, including those doped with ZnO nanoparticles, can became, alongside carbon nanotubes, a very desirable material which use is predicted in the construction of nanogenerators, dye sensitized solar cells, optoelectronics or ultrasensitive gas detectors. Design/methodology/approach: The electrospinning process allows for low-cost and scalable production of fibrous mats with diameters from a few to several hundred nanometers. What is more, electrospinning method has gained popularity also due to its versatility, now it is possible to produce fibres from almost every known polymer and the simplicity and lack of any additional functionalization of the obtained nanomaterials. The application of the calcination process to remove the polymer matrix from the obtained nanofibres results in the creation of ceramic nanofibres. Findings: Among the existing methods for the production of ceramic nanostructures, including the hydrothermal, physical and chemical vapour deposition methods, nanolithography or molecular self-assembly, the electrospinning process creates the possibility of fabricating one-dimensional nanostructures with unprecedented properties, good quality, no additional functionalization and purification. Research limitations/implications: Due to ongoing research on the potential applications of zinc oxide nanostructures, including photovoltaics, sensorics and electronics, the most predictable behaviour and properties of ZnO nanowires characterize those nanomaterials that exhibit a periodic structure of the crystal lattice. Considering the optimization of the parameters of the method of producing ceramic zinc oxide nanowires doped with crystalline ZnO nanoparticles, it is worth analysing the thermal treatment parameters of nanofibres. Practical implications: Although amorphous structure, hybrid ZnO nanofibres could be used as humidity sensors with much higher sensing properties than crystalline ZnO nanostructures. Originality/value: Low-cost, scalable production of ceramic nanofibres for most technical applications.
19
Content available Bezpieczeństwo stosowania nanomateriałów
PL
Nanomateriały stanowią ważną gałąź w rozwijającej się dziedzinie nauki i gospodarki. Redukcja rozmiarów może prowadzić do szeregu nowych właściwości fizykochemicznych i wielu potencjalnych zastosowań. Możliwość wykorzystania nanostrukturalnych materiałów wymaga jednak opracowania odpowiednich metod ich otrzymywania oraz uwzględnienia zasad bezpiecznego użytkowania. W pracy podjęto próbę zanalizowania najnowszych informacji dotyczących międzynarodowych i polskich norm i ustaleń dotyczących nanomateriałów, zagrożeń związanych z użyciem nanomateriałów, a także obchodzenia się z nimi oraz sposobów zapobiegania nadmiernej ekspozycji na ich działanie. Przedrostek „nano” stosowany w skalach jednostek fizycznych oznacza jedną miliardową lub 10-9 odpowiedniej jednostki. W tym przypadku odnosi się do nanometra lub miliardowej części metra. Należy zauważyć, że w systemie metrycznym „nanoskala” to zakres poniżej 1 mikrometra (μm) i powyżej 999 pikometrów (pm). Wiele opracowań zaleciło górną granicę dla nanomateriału o wartości około 100 nm i dolnej granicy około 1 nm, aby lepiej zilustrować niektóre z ważnych właściwości nanomateriału i jego wielkości mierzalnych. Fizyczne i chemiczne właściwości nanostruktur różnią się wyraźnie od właściwości pojedynczego atomu (cząsteczki) i ciała stałego o tym samym składzie chemicznym. Naturalne źródła pochodzenia nanomateriałów powodują, że są one obecne w naszym otoczeniu i występują na poziomie stanowiącym tzw. tło. Do naturalnych źródeł nanocząsteczek, możemy zaliczyć m.in.: czynne wulkany, materię organiczną, zachodzące procesy biologiczne, pożary lasów, burze piaskowe. Do nanocząstek pochodzenia antropogenicznego należą m. in. starte ogumienie, tlenki metali, dodatki do środków smarnych, popioły, produkty spalania, platyna z katalizatorów, biurowe urządzenia laserowe, kopiarki i drukarki. Wielkie znaczenie nanotechnologii wynika z coraz większych możliwości poznawania zjawisk w nanoskali, znajdujących ogromne, potencjalne zastosowanie komercyjne. Wiele krajów (m.in. USA, Japonia, Niemcy, Australia, RPA, Izrael) opracowało już narodowe strategie rozwoju nanotechnologii i uruchomiło stosowne programy finansowania badań. Bezpieczeństwo stosowania nanomateriałów jest badane przez wielu uczonych, jednostki naukowe, przemysł oraz ciała doradcze rządów na całym świecie. Wyniki badań są niejednoznaczne i rozbieżne. Jednakże część wyników wskazuje na istnienie realnego niebezpieczeństwa ze względu na toksyczne, mutagenne lub kancerogenne własności nowych materiałów. W związku z tym nanomateriały powinny być dalej badane, a ich dostępność limitowana do tych najlepiej poznanych i bezpiecznych. W licznych opracowaniach wskazuje się na obowiązek informacyjny o składzie i właściwościach fizykochemicznych nanomateriałów. Sugeruje się również znalezienie ponadnarodowego porozumienia i stworzenia międzynarodowej bazy nanomateriałów.
EN
Nanomaterials are important branch in the growing field of science and economy. Size reduction can lead to a number of new physicochemical properties and many potential applications. However, the possibility of using nanostructural materials requires the development of appropriate methods for their preparation and consideration of the principles of safe use. The paper attempts to analyze the latest information on international and Polish standards and arrangements for nanomaterials, hazards related to the use of nanomaterials, as well as handling them and ways to prevent excessive exposure to them. The prefix „nano” used in the scales of physical units means one billionth or 10-9 of the corresponding unit. In this case, it refers to the nanometer or billionth of a meter. It should be noted that in the metric system „nanoscale” is a range below 1 micrometer (μm) and above 999 picometers (pm). Many studies have recommended an upper limit for a nanomaterial with a value of around 100 nm and a lower limit of around 1 nm, to better illustrate some of the important properties of the nanomaterial and its measurable quantities. The physical and chemical properties of nanostructures are clearly different from the properties of a single atom (molecule) and a solid body with the same chemical composition. Natural sources of origin of nanomaterials cause that they are present in our environment and occur at the level constituting the so-called background. To natural sources of nanoparticles, we can include among others: active volcanoes, organic matter, biological processes taking place, forest fires, sandstorms. The nanoparticles of anthropogenic origin include, among others worn tires, metal oxides, additives for lubricants, ashes, combustion products, platinum from catalysts, office laser devices, copiers and printers. The great importance of nanotechnology results from the ever-increasing opportunities to learn about phenomena at the nanoscale, which have enormous, potential commercial applications. Many countries (including the USA, Japan, Germany, Australia, Republic of South Africa, Israel) have already developed national strategies for nanotechnology development and launched appropriate research funding programs. The safety of nanomaterials is investigated by many researchers, scientific units, industry and advisory bodies of governments around the world. The results of the study are ambiguous and divergent. However, some of the results indicate a real danger due to toxic, mutagenic or carcinogenic properties of new materials. Therefore, nanomaterials should be further researched and their availability limited to those best known and safe. Numerous studies indicate an informational obligation on the composition and physicochemical properties of nanomaterials. It is also suggested to find a supranational agreement and create an international base of nanomaterials.
20
Content available remote Thermal stability of nanoscale oxides and carbides of W and Zr in Cu-Al-Fe alloy
EN
Purpose: of this paper is to discover phases evolution of nanoscale tungsten, zirconium oxides and carbides during heating up to 1200°C in contact with the copper alloy CuAl8Fe3. Design/methodology/approach: The main investigation methods are X-ray phase analysis and thermal analysis. The X-ray phase analysis is done by automated X-ray diffractometer DRON-3.0 with cobalt anode, the thermal analysis is done with synchronous thermal analyser STA 449F1 Jupiter (NETZSCH). Findings: The initial interactions’ temperatures for the carbides and oxides with copper alloy CuAl8Fe3, also temperatures of isomorphic and polymorphic transitions are discovered. Comparative thermal analysis of the nanoscale powders reveals carbides are more stable in air and inert gas (argon) versus oxides ones. Research limitations/implications: Intermediate phase transitions during heating and cooling are predicted on the base of known thermodynamic data and scientific reports, X-ray phase analysis is performed only for initial and result material before and after heat treatment. Practical implications: Obtained data allows developing effective technological consolidation regimes of ESD nanoscale zirconium, tungsten carbides and oxides with cuprum-based alloys for wear and heat resistant composite materials production. Originality/value: The paper exposes new thermal data of isomorphic and polymorphic transformations for zirconium, tungsten carbides and oxides nanoscale powders obtained by ESD and their interactions with copper CuAl8Fe3 alloy in temperature range: 25-1200°C.
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.