CarboLifeCycle

Materialeigenschaften, Freisetzung und Verhalten in der Umwelt von Kohlenstoffnanoröhren (CNT) enthaltenden Materialien

Projektlaufzeit: 2010 - 2013

Leitung:

Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schäffer
Dr. rer. nat., ir. Hanna Maes


Bearbeitung:

Dipl.-Biol. Stefan Rhiem
Dipl.-Biol. Anne Simon

 

Auftraggeber:

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
und ist Teil der Innovationsallianz Carbon Nanotubes (Inno.CNT)

 

Kooperationspartner:

- Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
- Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)
- Bayer Technology Services GmbH
- Institut für Energie- und Umwelttechnik e. V. (IUTA)

 

Hintergrund:

Bisher ist nur wenig über die Freisetzung von Kohlenstoffnanoröhren (carbon nanotubes, CNT) aus Kompositmaterialien bekannt. In diesem Projekt werden 14C-markierte CNT in Kompositmaterialien eingebettet und diese mit verschiedenen Methoden bewittert (Beregnung, UV-Bestrahlung, Temperaturwechsel etc.), z.T. nach vorherigem Schreddern. Mit Hilfe dieser Versuche sollen abbauende Umwelteinflüsse simuliert werden und zum einen der Abbau des Komposit-Matrixmaterials und zum anderen die Freisetzung von CNT aus den Kompositen quantitativ, mittels Radioanalytik, und qualitativ bestimmt werden. Die hieraus gewonnenen Eluate und bewitterten Komposite sollen mit verschiedenen chemisch-physikalischen Methoden charakterisiert werden (ICP-MS, REM, SIMS etc.). Wenn einzelne CNT und/oder CNT-Agglomerate aus den Kompositen freigesetzt werden, wird eine ökotoxikologische Bewertung der Eluate durchgeführt. Aus vorangegangenen Studien (Projekt CarboSafe) ist bekannt, dass CNT für Organismen verschiedenster Trophiestufen bioverfügbar sind und in Gewebe und Zellen wiedergefunden werden. Trotzdem lassen sich bei den Organismen keine akut toxischen Effekt nachweisen. Daher ist es ein weiteres Ziel von CarboLifeCycle, die Auswirkungen der CNT-Zell-Interaktionen mithilfe von Langzeit-Toxizitätstests genauer zu untersuchen. Ziel ist es, geeignete Testsysteme zu entwickeln, mit denen mögliche Zytotoxizität, Genotoxizität und chronische Effekte, z.B. oxidativen Stress, von CNT auf Organismen unersucht können. Hierfür sollen verschiedene Standardtestverfahren adaptiert werden (AMES, EROD, YES, Fischeitest, etc.). Ein weiterer Schwerpunkt im Projekt ist die Untersuchung des Verhaltens und des Transportes von CNT in Modellbodensystemen. Hierbei sollen Bodensäulen mit verschiedenen Standardböden zum Einsatz kommen.
Die Ergebnisse dieses Projektes sollen einen Einblick in den Verbleib von CNT in der Umwelt liefern, mit besonderem Hinblick auf das Ende des Produklebenszyklus (nach Entsorgung).