К.А. Щербаков1, А.В. Разумная2, М.И. Махов3, Е.А Тихонова4, М.В. Чичков5, Мамаду Тамбура6, М. Д. Чебан7

1–4 ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы» (Москва, Россия)
5, 6 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет МИСИС» (Москва, Россия)
7 ФГБУН ФИЦ «Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук» (Москва, Россия)
1 shcherbakov-ka@rudn.ru, 2 1132223433@rudn.ru, 3 makhov-mi@rudn.ru, 4 elizaveta.app23@yandex.ru, 5 m.chichkov@misis.ru,
6 mamadoutamboura@yahoo.fr, 7 chebanmd@kapella.gpi.ru

Постановка проблемы. Накопление в воздухе аэрозольных частиц техногенного происхождения стало одной из скрытых проблем современного индустриального общества. Точные методы определения содержания и дисперсности таких аэрозолей ориентированы на субмикронные и большие размеры аэрозольных частиц, однако, как показывает практика, в воздухе также содержатся и наночастицы, методы детектирования и исследования которых достаточно трудозатратны и требуют большого времени накопления данных. В качестве альтернативы существующим подходам анализа, рассмотрены метод осаждения аэрозоля в воде с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также возможность анализа применимости такого метода для определения размера аэрозолей, полученных методом лазерной обработки мишеней из различных металлов.

Цель. Исследовать способ определения размеров аэрозольных частиц методом осаждения их в дистиллированной воде, провести анализ полученного коллоидного раствора методами динамического рассеяния света и сканирующей электронной микроскопии.

Результат. На примере лазерного воздействия на мишени из металлического церия, сплава Э110 и нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т продемонстрирована возможность сбора проб аэрозолей путем пропускания их через воду, а также приведены результаты исследования, показывающие коагуляцию частиц и влияние ПАВ на полученные коллоидные растворы.

Практическая значимость. Подтверждена возможность применимости альтернативных методов исследования аэрозольного состояния твердых частиц, для которых необходимы малые объемы проб.

Щербаков К.А., Разумная А.В., Махов М.И., Тихонова Е.А, Чичков М.В., Тамбура Мамаду, Чебан М. Д. Исследование размеров аэрозольных частиц методом осаждения в дистиллированной воде // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2024. Т. 16. № 4. С. 44–51. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202404-05

1. Vouitsis I., Portugal J., Kontses A., Karlsson H.L., Faria M., Elihn K., Juárez-Facio A.T., Amato F., Piña B., Samaras Z. Transport-related airborne nanoparticles: Sources, different aerosol modes, and their toxicity. Atmospheric Environment. 2023. V. 301. P. 119698.
2. Bessa M.J., Brandão F., Rosário F., Moreira L., Reis A.T., Valdiglesias V., Laffon B., Fraga S., Teixeira J.P. Assessing the in vitro toxicity of airborne (nano) particles to the human respiratory system: from basic to advanced models. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 2023. V. 26. № 2. P. 67–96.
3. Sonwani S., Madaan S., Arora J., Suryanarayan S, Rangra D., Mongia N., Vats T., Saxena P. Inhalation exposure to atmospheric nanoparticles and its associated impacts on human health: a review. Frontiers in Sustainable Cities. 2021. V. 3. P. 690444.
4. Küstner M.J., Eckstein D., Brauer D., Mai P., Hampl J., Weise F., Schuhmann B., Hause G. Modular air–liquid interface aerosol exposure system (MALIES) to study toxicity of nanoparticle aerosols in 3D-cultured A549 cells in vitro. Archives of Toxicology. 2024. P. 1–20.
5. Козиковский П. Каскадный импактор как метод сбора нанообъектов для микроскопического анализа // Принципы и методы оценки рабочей среды. 2021. Т. 37. № 2. С. 161–180.
6. Worsfold P., Townshend A., Poole C.F., Miró M. Encyclopedia of analytical science. Elsevier. 2019.
7. Njuguna J., Sachse S. Measurement and sampling techniques for characterization of airborne nanoparticles released from nano-enhanced products. Health and Environmental Safety of Nanomaterials. Woodhead Publishing. 2014. P. 78–111.
8. Saliba N.A., Nassar J., Hussein F., El Kfoury D., Nicolas J., El Tal T., Baalbaki R. Airborne toxic pollutants: levels, health effects, and suggested policy implementation framework in developing countries. Advances in Molecular Toxicology. 2016. V. 10. P. 187–233.
9. L'Annunziata M. F. (ed.). Handbook of radioactivity analysis. Academic press. 2012.
10. Papastefanou C. Radioactive aerosols. Radioactivity in the Environment. 2008. V. 12. P. 11–58.
11. Peng X., Ding D. Study on the aerosol generation of plutonium metal due to oxidation. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2020. V. 326. P. 361–368.