Изменение состава и свойств наночастиц оксида железа в физиологических растворах

ВВЕДЕНИЕ 10
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1.1. Наночастицы 11
1.1.1. Определение и классификация наночастиц 11
1.1.2. Получение наночастиц оксида железа 12
1.1.3. Применение наночастиц оксида железа 14
1.1.4. Попадание наночастиц в организм человека 15
1.2. Свойства наночастиц оксида железа 21
1.2.1. Биологические свойства наночастиц оксида железа 21
1.2.2. Растворение наночастиц в водных суспензиях 25
1.2.3. Агрегация наночастиц оксида железа в растворах 27
1.3. Постановка цели и задач исследования 29
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 31
2.1. Объекты исследования – промышленные нанопорошки 31
2.2. Исследование состава и свойств наночастиц 31
2.2.1. Определение морфологии наночастиц 31
2.2.2. Определение удельной поверхности наночастиц 32
2.2.3. Определение фазового состава наночастиц 33
2.3. Исследования физико-химических свойств частиц в суспензиях 33
2.3.1 Приготовление биологических сред 33
2.3.2. Определение степени и скорости растворения 34
2.3.3. Оценка потенциальной степени накопления соединений железа в организме 36
2.3.4. Исследование агрегативной устойчивости 36
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 37
3.1. Характеристика объектов исследования 37
3.2. Коллоидные свойства наночастиц 39
3.2.1. Дисперсионные свойства частиц 39
3.2.2. Электрокинетические свойства частиц 42
3.3. Растворение частиц в биологических средах 44
3.3.1. Изменение степени и скорости растворения 44
3.3.2. Химизм растворения наночастиц гематита 48
3.3.2. Потенциальное накопление соединений железа в организме 50
3.4. Выводы 53
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» 55
ГЛАВА 4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 56
4.1. ОЦЕНКА КОММЕРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ИССЛЕДОВАНИЯ 56
4.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 57
4.1.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 58
4.1.3. FAST – анализ 59
4.1.4. SWOT – анализ 62
4.1.5. Оценка готовности проекта к коммерциализации 63
4.2. ИНИЦИАЦИЯ ПРОЕКТА 64
4.3. ПЛАНИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИМ ПРОЕКТОМ 66
4.3.1. Иерархическая структура работ проекта 66
4.3.2. Контрольные события проекта 67
4.3.4. Определение трудоемкости выполнения работ 69
4.4. РАСЧЕТ СМЕТЫ ЗАТРАТ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОЕКТА 71
4.4.1. Расчет затрат на материалы 71
4.4.2. Расчет затрат на оборудование 72
4.4.3. Расчет затрат на электроэнергию 73
4.4.4. Расчет амортизационных расходов 73
4.4.5. Расчет заработной платы 74
4.5. РАСЧЕТ ОБЩЕЙ СЕБЕСТОИМОСТИ РАЗРАБОТКИ 76
4.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСНОЙ (РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ), ФИНАНСОВОЙ, БЮДЖЕТНОЙ, СОЦИАЛЬНОЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ 76
4.7. Выводы 78
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» 79
ГЛАВА 5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 81
5.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 81
5.1.1. Производственная Безопасность 81
5.1.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов 81
5.1.3. Широкополосные магнитные поля, создаваемые ПЭВМ 90
5.2. Экологическая Безопасность 91
5.2.1. Защита атмосферы 92
5.2.2. Защита Гидросферы 93
5.2.3. Защита Литосферы 93
5.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
5.4 Выводы 95
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА 97
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 98

Весь текст будет доступен после покупки

Наночастицы оксида железа нашли широкое применение в промышленности [1], медицине и биотехнологиях [2], науке и технике [3]. Спрос на материалы на наночастиц оксида железа привел к росту их производства, а, следовательно, созданию источников их образования в воздухе рабочей зоны и атмосфере. В процессе производства, применения и диагностики наночастиц при отсутствии индивидуальных средств защиты органов дыхания наночастицы могут проникать в организм персонала респираторно [4]. Согласно литературным данным, аэрогенные наночастицы вызывают туберкулез [5], пневмония [6] и бронхит [7]. Поэтому наночастицы рассматриваются как потенциально высокотоксичные соединения для окружающей среды и человека.
С учетом повышенной реакционной способности металлических наночастиц в биологических жидкостях [8] можно прогнозировать высокую растворимость железосодержащих наноматериалов в организме человека. При этом степень растворения наночастиц оксида железа обуславливает степень накопления железосодержащих продуктов в организме человека. Однако, в настоящее время отсутствуют данные о реакционной способности наночастиц оксида железа при его взаимодействии с физиологическими жидкостями, что не позволяет оценить степень накопления железосодержащих продуктов в респираторном тракте и других областях возможного накопления наночастиц.
Целью выпускной квалификационной работы является установление закономерностей изменения физико-химических свойств наночастиц оксида железа разного размера в физиологических растворах.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Наночастицы
1.1.1. Определение и классификация наночастиц
Наноматериалы представляют собой материалы, структурные элементы которых имеют размеры менее 100 нм, благодаря чему они обладают уникальными свойствами по сравнению с объемными [9]. Среди всех видов наноматериалов нанопорошки в настоящее время производятся в наибольшем количестве. Нанопорошок – это совокупность находящихся в соприкосновении индивидуальных твердых тел (наночастиц или их агрегатов) с размерами от 1 до 100 нм во всех трех измерениях [10.]. Согласно международной терминологии [11] «нанопорошки» включают не менее 50% наночастиц. Наночастицы – это частицы, у которых все три размера лежат в диапазоне от 1 до 100 нм (1 нм = 10 9 м).
Наночастицы существуют в мире природы, но в основном создаются в результате деятельности человека. Для промышленных наночастиц характерна высокая доля поверхностных атомов, поэтому их химическая активность очень велика.
Наночастицы принято классифицировать по размерности [12] на 0, 1, 2 и 3-мерные. Нульмерные (0D) наноматериалы имеют размеры не более 100 нм, например, наночастиц квантовые точки (InP, 5 нм) и кластеры [13,]. В одномерных наноматериалах (1D) один размер находится за пределами наноразмера, например, нанотрубки (диаметр 30 нм) [14], наностержни ?-Al2О3 (100-200 нм) [15] и нанопроволоки Au (9 нм) [16]. В двумерных наноматериалах (2D) два измерения находятся за пределами наноразмера: например, включает графен, нанопленки, нанослои и нанопокрытия [17]. Трехмерные наноматериалы (3D) – это материалы, которые не ограничены наноразмерами в любом измерении. Этот класс может содержать композиты, объемные порошки К ним относятся объемные материалы, состоящие из отдельных блоков, такие как фуллериты; скелеты из волокон и нанотрубок; слой каркасных зданий, сот и пен; слоистые скелеты; композиты слоев, волокон и частиц в матрице; и мембраны и порошковое волокно или наночастицы [18].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Attarad A., Hira Z., Muhammad Z., Synthesis, characterization, applications, and challenges of iron oxide nanoparticles // Nanotechnology, Science and Applications. – 2016. – Vol.9. – P. 49–67.
2. Laurent S., Forge D., Port M., Magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, stabilization, vectorization, physicochemical characterizations, and biological applications. // Chemical Reviews. – 2008. – Vol.108. – P.2064–2110.
3. Hasany S., Ahmed I., Rajan J., Systematic review of the preparation techniques of iron oxide magnetic nanoparticles // Nanoscience and Nanotechnology. – 2012. – Vol.2. –P.148–158.
4. Patricia I. D., Progress in Personal Protective Equipment for Nanomaterials // Nanoengineering: Global Approaches to Health and Safety Issues. – 2015. – P. 607-635
5. Joao P. S., Appelberg R., Francisco M. G., Antimicrobial peptides as novel anti-tuberculosis therapeutics // Biotechnology Advances. – 2016. – Vol.34. – P. 924-940
6. Mingzhu Y., Yueping G., Tingting X., A sensitive and rapid immunoassay for mycoplasma pneumonia based on Fe3O4 nanoparticles // Materials Letters. – 2014. – Vol.137, – P. 113-116
7. Bessa M. J., Brandao F., Viana M., Nanoparticle exposure and hazard in the ceramic industry: an overview of potential sources // Environmental Research. –2020. – Vol.184. – 109297.
8. Relebohile M., Osama E., Sugihara Y., Exploration of the reactivity of nanoscale zero-valent iron (NZVI) associated nanoparticles in diverse experimental conditions // Chemical Engineering and Processing - Process Intensification. – 2020. – Vol.150. – 107879.
9. Kaushik B. A., Majumder M. K., Carbon Nanotube: Synthesis, Properties and Applications // Carbon Nanotube Based VLSI Interconnects. – 2015. – P. 17-37
10. Boverhof D.R., David R.M., Nanomaterial characterization: considerations and needs for hazard assessment and safety evaluation // Analytical and bioanalytical chemistry. – 2010. – Vol.396. – P.953-961
11. What is a "nanomaterial"? European Commission breaks new ground with a common definition: European Commission, – 2011. – https://ec.europa.eu/environment/chemicals/nanotech/faq/definition_en.htm

Весь текст будет доступен после покупки