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单壁碳纳米管在存储时的注意事项有哪些?

    单壁碳纳米管(SWCNTs)作为纳米尺度的碳基材料,具有高比表面积、易氧化、易团聚、对环境敏感等特性,其存储环节需围绕“防氧化、防团聚、防污染、控环境、防泄漏”核心目标,覆盖存储环境、包装方式、操作规范、安全管控等全维度,具体注意事项如下:

    一、存储环境管控

    温度与湿度控制单壁碳纳米管对湿度和温度变化敏感,需存储在常温(20±5℃)、低湿度环境中,相对湿度需控制在≤40%。高温(>30℃)会加速其表面官能团氧化,高湿度易导致纳米粉体吸潮团聚,且可能与表面残留的催化剂(如Fe、Co、Ni)发生锈蚀反应;低温环境(如<0℃)虽不直接破坏结构,但结露风险会增加吸潮概率,因此无需刻意低温存储,重点避免温度骤变(如频繁在冷库与室温间转移)。若需长期存储(>6个月),可在干燥箱(露点≤-20℃)或充惰性气体(氩气/氮气)的密封柜中存放,进一步降低氧化风险。

    氛围与光照防护单壁碳纳米管在有氧环境中,尤其是配合光照(紫外光/可见光)时,表面易发生光氧化反应,导致管壁缺陷增加、导电性和力学性能下降。因此存储区域需避光(采用遮光柜/避光包装),且禁止暴露在臭氧、氯气等氧化性气体环境中;批量存储时,可在存储容器内填充高纯惰性气体(99.999%氩气/氮气),置换内部空气,隔绝氧气接触。

    环境洁净度要求存储区域需为无尘环境(洁净度≥10000级),避免粉尘、颗粒物、有机挥发物(VOCs)等污染碳纳米管表面——这些杂质会吸附在纳米管管壁,影响其分散性和后续应用性能(如复合材料界面结合力、导电性能)。存储区需远离酸碱存储区、有机溶剂存放点,禁止与腐蚀性物质同库存储,同时定期清洁存储柜/仓库,使用无尘布擦拭,避免扬尘。

    二、包装与密封规范

    包装材质与结构

    内层包装:优先选用耐化学腐蚀、低吸附性的材质,如聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)密封袋/瓶,避免使用普通塑料、橡胶等易释放增塑剂或易被吸附的材质;少量样品(<10g)可装入带螺纹密封盖的玻璃样品瓶(需提前硅烷化处理,降低管壁吸附),瓶口用PTFE垫片密封。

    外层包装:批量存储(>100g)时,内层密封后需装入防静电金属罐或硬质塑料桶,桶内填充惰性缓冲材料(如珍珠棉),防止运输/存储过程中包装破损;包装外层需做防静电处理(如贴防静电标签、使用防静电膜包裹),避免静电吸附粉尘或引发粉体飞扬。

    密封与标识要求包装需采用双重密封:内层密封袋热封(或扎口+密封胶带),外层容器旋紧密封盖并缠绕密封带;每次取用后需立即重新密封,避免长时间敞口暴露。包装外需清晰标注关键信息:单壁碳纳米管的型号(如管径、长径比)、纯度、批次号、存储条件、开封日期、“防潮”“避光”“防静电”“纳米材料-避免吸入”等警示标识,同时注明保质期(未开封样品常温密封存储下保质期通常为12个月,开封后建议3个月内用完)。

    三、操作与取用规范

    防止团聚与污染单壁碳纳米管因范德华力极易团聚,存储和取用过程中禁止剧烈震荡、撞击包装容器;取用前需确认操作环境干燥无尘,使用专用工具(如干燥的PTFE勺、一次性塑料勺),避免工具带入水分、油污或金属杂质;单次取用量以满足实验/生产需求为宜,剩余样品立即密封,禁止将取用后的剩余料倒回原包装(防止交叉污染)。

    防静电与防扬尘单壁碳纳米管粉体的比表面积大,易产生静电积聚,且纳米粉体飞扬后易被吸入(存在呼吸道暴露风险)。取用操作需在通风橱/手套箱内进行,操作人员需穿戴防静电服、防静电手套、防尘口罩(N95及以上);存储区需配备防静电接地装置,包装容器放置在防静电托盘上,禁止在存储区进行切割、打磨等易产生静电或扬尘的操作。

    四、安全与合规管控

    泄漏与应急处理存储区需配备应急包(包括无尘布、防静电吸尘器、密封袋、惰性气体喷雾),若发生包装破损、粉体泄漏,需立即隔离泄漏区域,禁止用普通吸尘器清理(避免扬尘),改用防静电吸尘器收集泄漏粉体,装入专用废弃容器,按危废规范处理,切勿直接丢弃或用水冲洗(防止随废水扩散)。

    隔离与台账管理单壁碳纳米管需单独分区存储,禁止与氧化剂、易燃品、强酸强碱混放;建立详细的存储台账,记录入库时间、批次、数量、取用记录、存储环境参数(温湿度、气体氛围),定期(每月)核查包装密封性、环境参数,若发现包装鼓包(气体泄漏)、粉体结块、吸潮变色等异常,立即隔离并评估是否可继续使用。

    人员与资质要求接触单壁碳纳米管存储的人员需经专业培训,掌握纳米材料的危害特性、防护措施和应急处理流程;存储区禁止无关人员进入,且需张贴MSDS(材料安全数据表),明确暴露限值、急救措施等关键信息。

    五、长期存储与保质期管理

    未开封的单壁碳纳米管,在常温、干燥、惰性气体氛围下存储,保质期可延长至18个月;开封后需缩短使用周期(建议1-3个月内用完),若开封后发现粉体结块、颜色变深(氧化)、分散性下降,需重新表征(如拉曼光谱、TEM)确认性能,性能劣化则禁止使用。

    批量长期存储时,可采用真空密封包装(真空度≤10Pa)+惰性气体保护,并存放在专用低温干燥库(10-15℃),但需定期(每3个月)检查真空度和密封状态,防止真空失效。

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