Nanoteknoloġija u Nanomaterjali: Nanometru Dijossidu tat-Titanju fil-Kożmetiċi tal-Ħarsien mill-Baħar

Nanoteknoloġija u Nanomaterjali: Nanometru Dijossidu tat-Titanju fil-Kożmetiċi tal-Ħarsien mill-Baħar

Kwota Kliem

Madwar 5% tar-raġġi rradjati mix-xemx għandhom raġġi ultravjola b'tul ta 'mewġa ≤400 nm. Ir-raġġi ultravjola fix-xemx jistgħu jinqasmu fi: raġġi ultravjola ta 'mewġ twil b'tul ta' mewġa ta '320 nm ~ 400 nm, imsejħa raġġi ultravjola tat-tip A (UVA); Raġġi ultravjola ta 'mewġ medju b'tul ta' mewġa ta '290 nm sa 320 nm huma msejħa raġġi ultravjola tat-tip B (UVB) u raġġi ultravjola ta' mewġ qasir b'tul ta 'mewġa ta' 200 nm sa 290 nm huma msejħa raġġi ultraviolet tat-tip C.

Minħabba t-tul ta 'mewġa qasira u l-enerġija għolja tagħha, ir-raġġi ultravjola għandhom qawwa distruttiva kbira, li tista' tagħmel ħsara lill-ġilda tan-nies, tikkawża infjammazzjoni jew ħruq mix-xemx, u tipproduċi serjament il-kanċer tal-ġilda. L-UVB huwa l-fattur ewlieni li jikkawża infjammazzjoni tal-ġilda u ħruq mix-xemx.

1. Il-prinċipju ta 'lqugħ raġġi ultravjola ma' nano tio2

Tio _ 2 huwa semikonduttur tat-tip N. Il-forma tal-kristall ta 'nano-tio _ 2 użata fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx hija ġeneralment rutile, u l-wisa' tal-medda projbita tagħha hija ta '3.0 eV meta raġġi UV b'tul ta' mewġa ta 'inqas minn 400nm Irradiate Tio _ 2, l-elettroni fuq il-faxxa tal-valenza jistgħu jassorbu raġġi UV u jkunu eċċitati għall-istrixxa ta' konduzzjoni, u pari tat-toqob tal-elettroni huma ġġenerati fl-istess ħin, għalhekk raġġi. B'daqs żgħir ta 'partiċelli u frazzjonijiet numerużi, dan iżid bil-kbir il-probabbiltà li jimblokka jew jinterċetta raġġi ultravjola.

2. Karatteristiċi ta 'nano-tiO2 fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx

2.1

Effiċjenza għolja tal-ilqugħ UV

L-abbiltà tal-ilqugħ ultravjola tal-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx hija espressa mill-fattur ta 'protezzjoni mix-xemx (valur SPF), u iktar ma jkun għoli l-valur SPF, aħjar ikun l-effett tal-protezzjoni mix-xemx. Il-proporzjon ta 'l-enerġija meħtieġa biex tipproduċi l-inqas eritema li tista' tinstab għall-ġilda miksija bi prodotti mix-xemx għall-enerġija meħtieġa biex tipproduċi eritema tal-istess grad għall-ġilda mingħajr prodotti tal-protezzjoni mix-xemx.

Hekk kif Nano-Tio2 jassorbi u jxerred raġġi ultravjola, huwa meqjus bħala l-iktar protezzjoni mix-xemx fiżika ideali fid-dar u barra. B'mod ġenerali, l-abbiltà ta 'Nano-Tio2 biex tipproteġi l-UVB hija 3-4 darbiet dik ta' nano-zno.

2.2

Firxa xierqa tad-daqs tal-partiċelli

Il-kapaċità ta 'lqugħ ultravjola ta' nano-tiO2 hija determinata mill-abilità ta 'assorbiment tagħha u l-kapaċità ta' tifrix. Iktar ma jkun żgħir id-daqs oriġinali tal-partiċella ta 'nano-tiO2, iktar tkun b'saħħitha l-abilità ta' assorbiment ultravjola. Skond il-liġi tat-tifrix tad-dawl ta 'Rayleigh, hemm daqs tal-partiċelli oriġinali ottimali għall-abbiltà massima ta' tifrix ta 'nano-tiO2 għal raġġi ultravjola b'tul ta' mewġ differenti. L-esperimenti juru wkoll li iktar ma jkun it-tul ta 'mewġa ta' raġġi ultravjola, il-kapaċità ta 'lqugħ ta' Nano-Tio 2 tiddependi aktar mill-abbiltà tat-tifrix tagħha; Iktar ma tkun iqsar it-tul ta 'mewġa, iktar il-lqugħ tagħha jiddependi fuq il-kapaċità ta' assorbiment tiegħu.

2.3

Dispersibilità u trasparenza eċċellenti

Id-daqs oriġinali tal-partikula ta 'nano-tiO2 huwa taħt il-100 nm, ħafna inqas mit-tul ta' mewġa ta 'dawl viżibbli. Teoretikament, nano-tiO2 jista 'jittrasmetti dawl viżibbli meta jkun imxerred kompletament, u għalhekk huwa trasparenti. Minħabba t-trasparenza ta 'nano-tiO2, din ma tkoprix il-ġilda meta tiżdied fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx. Għalhekk, tista 'turi sbuħija naturali tal-ġilda. It-trażparenza hija waħda mill-indiċi importanti ta' nano-tio2 fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx. Fil-fatt, Nano-Tio 2 huwa trasparenti iżda mhux kompletament trasparenti fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx, minħabba li nano-tiO2 għandu partiċelli żgħar, erja speċifika kbira u enerġija tal-wiċċ estremament għolja, u huwa faċli li tifforma aggregati, u b'hekk taffettwa d-dispersibilità u t-trasparenza tal-prodotti.

2.4

Reżistenza tajba għat-temp

Nano-Tio 2 għall-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx teħtieġ ċerta reżistenza għat-temp (speċjalment reżistenza ħafifa). Minħabba li Nano-TiO2 għandu partiċelli żgħar u attività għolja, se jiġġenera pari ta 'toqba ta' elettroni wara li jassorbi r-raġġi ultravjola, u xi pari ta 'toqba ta' elettroni se jemigraw lejn il-wiċċ, li jirriżultaw f'ossiġenu atomiku u radikali idrossiliċi fil-ilma adsorbiti fuq il-wiċċ ta 'nano-tio2, li għandha l-abilità ta' ossidazzjoni qawwija. Għalhekk, wieħed jew aktar saffi ta 'iżolament trasparenti, bħal silika, alumina u żirkonja, għandhom ikunu miksija fuq il-wiċċ ta' nano-tiO2 biex jinibixxu l-attività fotokimika tagħha.

3. Tipi u Xejriet ta 'Żvilupp ta' Nano-Tio2

3.1

Trab Nano-Tio2

Il-prodotti nano-tiO2 jinbiegħu fil-forma ta 'trab solidu, li jista' jinqasam fi trab idrofiliku u trab lipofiliku skond il-proprjetajiet tal-wiċċ ta 'nano-tiO2. Trab idrofiliku jintuża fil-kożmetiċi bbażati fuq l-ilma, filwaqt li trab lipofiliku jintuża fil-kożmetiċi bbażati fuq iż-żejt. Trab idrofiliku ġeneralment jinkisbu permezz ta 'trattament tal-wiċċ inorganiku. Il-biċċa l-kbira ta' dawn it-trabijiet ta 'nano-tio2 barranin għaddew minn trattament speċjali tal-wiċċ skont l-oqsma tal-applikazzjoni tagħhom.

3.2

Kulur tal-Ġilda Nano Tio2

Minħabba li l-partiċelli nano-tio2 huma fini u faċli biex ixerrdu dawl blu b'tul ta 'mewġa iqsar fid-dawl viżibbli, meta jiżdiedu fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx, il-ġilda se turi ton blu u tidher ħżiena għas-saħħa. Sabiex jaqblu mal-kulur tal-ġilda, pigmenti ħomor bħall-ossidu tal-ħadid huma spiss miżjuda ma 'formuli kosmetiċi fl-istadju bikri. Madankollu, minħabba d-differenza fid-densità u l-tixrib bejn nano-tio2 _ 2 u ossidu tal-ħadid, ħafna drabi jseħħu kuluri f'wiċċ l-ilma.

4. Status tal-Produzzjoni ta 'Nano-Tio2 fiċ-Ċina

Riċerka fuq skala żgħira dwar nano-tio2 _ 2 fiċ-Ċina hija attiva ħafna, u l-livell ta 'riċerka teoretika laħaq il-livell avvanzat fid-dinja, iżda r-riċerka applikata u r-riċerka tal-inġinerija huma relattivament lura, u ħafna riżultati ta' riċerka ma jistgħux jiġu trasformati fi prodotti industrijali. Il-produzzjoni industrijali ta 'Nano-Tio2 fiċ-Ċina bdiet fl-1997, aktar minn 10 snin wara mill-Ġappun.

Hemm żewġ raġunijiet li jirrestrinġu l-kwalità u l-kompetittività tas-suq tal-prodotti nano-tio2 fiċ-Ċina:

① Ir-riċerka tat-teknoloġija applikata tibqa 'lura

Ir-riċerka dwar it-teknoloġija tal-applikazzjoni teħtieġ li ssolvi l-problemi taż-żieda tal-proċess u tal-effett tal-evalwazzjoni ta 'nano-tiO2 fis-sistema komposta. Ir-riċerka dwar l-applikazzjoni ta 'Nano-TiO2 f'ħafna oqsma ma ġietx żviluppata għal kollox, u r-riċerka f'xi oqsma, bħal kosmetiċi kontra l-protezzjoni mix-xemx, għad trid tkun approfondita. Għall-lag tar-riċerka tat-teknoloġija applikata, il-prodotti tan-nano-tiO2 _ 2 taċ-Ċina ma jistgħux jiffurmaw marki tas-serje biex jissodisfaw ir-rekwiżiti speċjali ta' oqsma differenti.

② It-teknoloġija tat-trattament tal-wiċċ ta 'nano-tiO2 teħtieġ aktar studju

It-trattament tal-wiċċ jinkludi trattament tal-wiċċ inorganiku u trattament tal-wiċċ organiku. It-teknoloġija tat-trattament tal-wiċċ hija magħmula minn formula ta 'aġent tat-trattament tal-wiċċ, teknoloġija tat-trattament tal-wiċċ u tagħmir għat-trattament tal-wiċċ.

5. Rimarki Konklużivi

It-trasparenza, il-prestazzjoni tal-lqugħ ultravjola, id-dispersibilità u r-reżistenza ħafifa ta 'nano-tiO2 fil-kożmetiċi tal-protezzjoni mix-xemx huma indiċi tekniċi importanti biex jiġġudikaw il-kwalità tagħha, u l-proċess ta' sinteżi u l-metodu ta 'trattament tal-wiċċ ta' nano-tiO2 huma ċ-ċavetta biex jiġu ddeterminati dawn l-indiċi tekniċi.