Utveckling av metoder för exponerings- och riskbedömning för yrkesmässig hantering av material i grafenfamiljen

Det finns idag en osäkerhet rörande riskbedömningar för hantering av grafen då data om hälsoeffekter och exponering är sparsam. Grafen har en biologisk effekt som är beroende både på form av grafen och på antalet kollager. Det saknas idag metoder för att mäta exponering. Alternativa generiska metoder för riskbedömning av nanomaterial finns tillgängligt som internetbaserade riskbedömningsverktyg, men dessa är inte fullt utvärderade.

Syftet med projektet är att utveckla metoder för att kunna mäta exponeringen, kvantitativt och kvalitativt, för grafen i luft och på ytor och att utvärdera när och hur modelleringsverktygen kan användas.

Väl karaktäriserad grafen (Raman, SEM och XPS; från Chalmers och 2D-fab)kommer att analyseras med ett termisk-optisk analysinstrument (TOA) där organiskt/elementärt kol (OC/EC) vaporiseras vid olika temperaturer. Med TOA-instrumentet förväntar vi oss att kunna styra när olika varianter av grafen vaporiseras, vilket ger möjlighet för kvantitativ och kvalitativ analys. Tidigare studier har visat att kolnanorör vaporiseras skilt från annat elementärt kol. Utifrån detta kommer vi utveckla metoder för att mäta grafen i luft och på ytor och dessa kommer att appliceras i två miljöer där grafen hanteras. Parallell provtagning i luft kommer att genomföras med andra tekniker för att utvärdera när de kan fungera som proxy för grafen-exponering vilket underlättar för företag att göra egna bra exponerings- och riskbedömningar. Vidare kommer vi att för de två miljöerna utvärdera riskbedömningsverktygen.

Projektet kommer i att ge bättre underlag för riskbedömning för grafen vilket underlättar preventiva rekommendationer. Kommunikation från projektet kommer att ske löpande och via en avslutande workshop.

Abstract in English

There is currently an uncertainty regarding the risk assessments for handling graphene as data on health effects and exposure are sparse. Graphene has a biological effect that depends on both the shape and the number of layers. There are currently no methods for measuring exposure. Alternative generic methods for risk assessment of nanomaterials are available, but these are not fully evaluated.
The aim of the project is to develop methods to measure the exposure, quantitatively and qualitatively, to graphene in air and on surfaces and to evaluate when and how the modeling tools can be used.
Well characterized graphene (Raman, SEM and XPS) will be analyzed with a thermal-optical analysis instrument (TOA) where organic / elemental carbon (OC / EC) is vaporized at different temperatures. By controlling the temperature with TOA different variants of the graphene will be vaporized at different temperatures which provides an opportunity for quantitative and qualitative analysis. Previous studies have shown that carbon nanotubes are vaporized separately from other elemental carbon. Based on this, we will develop methods for measuring graphene in air and on surfaces and these will be applied in two environments where graphene is handled. Parallel sampling in air will be carried out with other techniques to evaluate when they can act as a proxy for graphene exposure which facilitate for companies to make their own exposure and risk assessments. Furthermore, we will evaluate the risk assessment tools for the two environments.
The project will provide a better basis for risk assessment for graphene, which facilitates preventive recommendations. Communication from the project will take place continuously and via a final workshop.

Utlysning:
Hinder och utmaningar för grafeninnovationer, 2021

Projektpartners: Sahlgrenska Universitetssjukhuset, 2D fab, Chalmers, Chalmers Industriteknik och Lunds Universitet

Projektledare: Håkan Tinnerberg, Sahlgrenska Universitetssjukhuset

Bidrag: 1 317 500 kr

Projektets löptid: november 2021 – november 2023

Relaterade styrkeområden: