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“纳米材料到底是什么?”

2008年04月09日 20:32            
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日本厚生劳动省2008年4月4日召开了审议纳米材料安全性等问题的第二次联合研讨会(会议主持:中央劳动灾害防止协会日本生物鉴定研究中心主任福岛昭治)。此次共举办了“防止劳动者曝露于对人体有害性尚不明确的化学物质中”和“关于纳米材料安全性”两场研讨会。此次的主题是“纳米材料到底是什么?”。另外还公布了纳米材料的用途及产量等基础数据,并做了现状报告,还对将在今后研讨会上讨论的基础数据进行了确认。

  关于“纳米材料的范围”,日本厚生劳动省负责人表示,一般以ISO(国际标准化委员)TC229委员会的方案为基础将其定义为“一维尺寸小于100nm的材料”。另外表示,美国、英国、澳大利亚等的相关行政部门也基本采用这一定义。还指出了纳米材料凝聚在一起达到μm尺寸时如何界定的问题。

  物质与材料研究机构纳米物质实验室富勒烯工学小组对“纳米材料的性质”进行了解释。该小组指出纳米物质在电子状态变化时会发生异常现象,其化学性质、力学性质及电性都会发生异常。比如,碳纳米管单层品的表面积计算值约为1300m2/g,多层品约为20~180m2/g,差异非常大。电性方面,当半导体纳米微粒的微粒径为4.5nm时变成红色,3.5nm时变成绿色,2.5nm时变成蓝色。这些便是普通材料中难以想象的“纳米尺寸效应”。

轮胎用碳黑的用量最多

  关于“纳米材料的用途及产量”,平成19年度(2007年度)实施过调查的东丽经营研究所(千叶县浦安市)公布了调查结果。主要纳米材料的用量排名依次是,碳黑(碳)为83万t,二氧化硅为1万3500t,氧化钛为1250t,氧化锌为480t。纳米技术中备受关注的碳纳米纤维为60~70t,多层碳纳米管为60t,富勒烯为2t,单层碳纳米管为0.1t。其中碳黑在用量中占到约97.8%,主要用于轮胎。二氧化硅的主要用途是硅橡胶,占到57%。氧化钛有60%用于化妆品。

  日本经济产业省成立的纳米技术产业推进协会(NBCI)介绍了“纳米材料的开发状况”。富勒烯已被体育用品等采用,目前的研发项目正在开拓其在燃料电池、太阳能电池、バ生物材料药品以及化妆品等领域的用途,并且正在推进将单层碳纳米管作为晶体管、燃料电池及储氢材料的研究开发。

  在因可以直接将纳米材料涂在皮肤上而备受瞩目的化妆品方面,日本化妆品工业联合会以“纳米原料与化妆品”为题做了报告。面向化妆品制造商与进口销售商的问卷调查结果显示:以纳米材料为原料的120家企业中,使用氧化钛的有115家(96%),使用氧化锌的有72家(60%),使用二氧化硅类材料的有26家(22%)。主要用途是防晒及当作粉底。氧化钛和氧化锌在40年前曾被配合用来防紫外线,由于微粒径越小,功能越高,因此逐渐变成了纳米材料。

  日本劳动安全卫生综合研究所介绍了“纳米材料的检测与管理方法”。计测空气中纳米材料微粒的方法多采用实时计测微粒数量及粒径分布的气溶胶检测法。该检测法检测光散射程度。与分级设备配合使用。而凝聚状态、形状及成分等主要采用基于电子显微镜的观察法,虽然可以精密检测,但无法实时计测。

  专业领域各不相同的各委员向各介绍方提出疑问,确认了将成为今后审议基础的基础数据,在达成共识之后,研讨会才落幕闭会。
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