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Untersuchung zur Nachweisbarkeit möglicher Emissionen von Kohlenstoffnanofasern im Abgas von Verbrennungsprozessen (EFA)

Projektnummer: F 2429 Projektdurchführung: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) Status: Abgeschlossenes Projekt

Projektbeschreibung:

Ziel des Projekts war die Entwicklung und Erprobung von Methoden zum Sammeln, Aufbereiten und Analysieren von Kohlenstoffnanofasern (CNF) in Feinstaubproben aus rußpartikelhaltiger Atmosphäre, um Aussagen zur Nachweisbarkeit von rußüberlagerten CNF treffen zu können. Ergebnis ist ein erster Ansatz für ein Nachweisverfahren bestehend aus einem Aufreinigungs- und zwei korrelierten mikroskopischen Analyseschritten, welches die Lokalisierung und die Identifizierung von CNF in rußpartikelhaltigen Sammelproben erlaubt.

Die weniger oxidationsbeständigen Rußpartikel werden mithilfe nichtthermischer Plasmaoxidation von chemisch inerteren (teil)graphitischen CNF selektiv entfernt. Mit einer anschließenden ramanspektroskopischen Untersuchung können CNF-verdächtige Objekte anhand ihrer für graphitische Materialien charakteristischen Ramanspektren lokalisiert werden. Die Analyse dieser Bereiche mit einem hochauflösenden REM liefert morphologische Informationen, um CNF zweifelsfrei zu identifizieren und zu quantifizieren. Somit wurde eine notwendige Grundlage zur Entwicklung einer vollzugsgerechten Messmethode für eine verlässliche Quantifizierung von rußüberlagerten CNF erarbeitet.

Programmatische Projektbilanz:
Bei Tätigkeiten mit faserförmigen (Nano)Materialien kann es während der Herstellung oder Handhabung durch die Freisetzung von Faserstäuben zur Gefährdung der Beschäftigten kommen. Um angewandte Schutzmaßnahmen zu überprüfen und die Expositionen der Beschäftigten gegenüber faserförmigen Materialien, wie CNF, verlässlich bestimmen zu können, sind validierte Mess- und Auswerteverfahren unbedingt erforderlich. An Arbeitsplätzen sind jedoch die Hintergrundbelastungen an ubiquitär vorkommenden UFP, wie Ölnebel und Ruß aus Autoabgasen oder Hausbränden, oftmals hoch. Diese Verunreinigungen können eine Lokalisierung und zweifelsfreie Identifizierung von CNF mithilfe einer nur REM-basierten Auswertung von Filterproben unmöglich machen. Mit den im Projekt gewonnenen Ergebnissen konnten nun die Eckpunkte für eine vollzugsgerechte Messmethode zur zweifelsfreien Identifizierung und Quantifizierung von CNF in einer rußpartikelhaltigen Atmosphäre erarbeitet werden. Dies stellt eine notwendige Voraussetzung zur verlässlichen Bestimmung der Exposition von Beschäftigten gegenüber Faserstäuben aus innovativen faserförmigen Materialien dar.

Kontakt

Fachgruppe 4.5 "Partikelförmige Gefahrstoffe, Innovative Materialien"

Service-Telefon: 0231 9071-2071 Fax: 0231 9071-2070

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