SBIR Phase I: Alternative Products from Nanomanufacturing Wastes

SBIR 第一阶段:纳米制造废物的替代产品

基本信息

  • 批准号:
    0637924
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-01-01 至 2007-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project seeks to develop innovative new uses and recycling strategies for waste products generated during nanomanufacturing. Preliminary chemical analysis suggest that on a mass basis, waste products can comprise greater than 99% of some nanomaterials production outputs. Further studies have shown that these materials are composed primarily of mixtures of amorphous carbon, nanomaterial aggregates, polyaromatic hydrocarbons, and residual metals such as copper or nickel, which are problematic in the environment. Despite being potentially harmful to humans and the environment, the chemical make-up of nanomanufacturing waste streams might actually impart useful materialproperties that make it more practical and lucrative to recover and re-use them than to dispose of them. Thus, in Phase I, Luna will determine whether waste by products from a commercial-scale process for manufacturing carbonaceous nanomaterials such as fullerenes and nanotubes have potentially useful material properties such as high conductivity, improved dispersibility, or thermal stability. This information then will be used to experimentally evaluate promising methods for recovering these materials either for re-use during the nanomanufacturing process or for application in useful products such as composites, coatings, and sealants.While information on the environmental impacts of engineered nanomaterials is limited, the composition and toxicological effects of material intermediates and waste byproducts generated during some nanomanufacturing processes is altogether unknown. Initial studies, however, suggest that some potentially toxic constituents of nanomanufacturing wastes necessitate management strategies that prevent their release into the environment, either through recycling or alternative re-use. This unexplored area of nanotechnology health and safety poses significant challenges for public health officials, waste management authorities, and especially commercial manufacturers of nanomaterials. The knowledge gained and strategies devised under the proposed Phase I program will provide the nanomanufacturing industry with new approaches to managing nanomanufacturing wastes. Moreover, innovative new products may emerge to serve a variety of consumer markets.
这个小企业创新研究(SBIR)第一阶段项目旨在为纳米制造过程中产生的废物开发创新的新用途和回收策略。初步化学分析表明,从质量上看,废弃产品可能占某些纳米材料生产产出的99%以上。进一步的研究表明,这些材料主要由无定形碳、纳米材料聚集体、多环芳烃和铜或镍等残留金属的混合物组成,这些金属在环境中是有问题的。尽管对人类和环境有潜在的危害,纳米制造废物流的化学成分实际上可能会赋予有用的材料特性,使回收和再利用它们比处置它们更实用和有利可图。因此,在第一阶段,Luna将确定用于制造碳纳米材料(如富勒烯和纳米管)的商业规模工艺中的废物副产品是否具有潜在的有用材料特性,如高导电性,改进的导电性或热稳定性。这些信息将用于实验评估回收这些材料的有前途的方法,无论是在纳米制造过程中重新使用,还是在复合材料、涂料和密封剂等有用产品中应用。在一些纳米制造过程中产生的材料中间体和废弃副产物的组成和毒理学效应完全未知然而,初步研究表明,纳米制造废物中的一些潜在有毒成分需要通过回收或替代再利用来防止其释放到环境中的管理策略。这一尚未探索的纳米技术健康和安全领域对公共卫生官员、废物管理当局,特别是纳米材料的商业制造商构成了重大挑战。在拟议的第一阶段计划下获得的知识和制定的战略将为纳米制造业提供管理纳米制造废物的新方法。此外,创新的新产品可能会出现,以服务于各种消费市场。

项目成果

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