Nanoteknologi lan Nanomaterial: Nanometer Titanium Dioxide ing Kosmetik Tabir Surya

Nanoteknologi lan Nanomaterial: Nanometer Titanium Dioxide ing Kosmetik Tabir Surya

Kutipan tembung

Kira-kira 5% saka sinar sing dipancarake srengenge nduweni sinar ultraviolet kanthi dawa gelombang ≤400 nm. Sinar ultraviolet ing suryo srengenge bisa dipérang dadi: sinar ultraviolet gelombang dawa kanthi dawa gelombang 320 nm ~ 400 nm, disebut sinar ultraviolet tipe A (UVA); Sinar ultraviolet gelombang medium kanthi dawa gelombang 290 nm nganti 320 nm diarani sinar ultraviolet tipe B (UVB) lan sinar ultraviolet gelombang cendhak kanthi dawa gelombang 200 nm nganti 290 nm diarani sinar ultraviolet tipe C.

Amarga dawa gelombang sing cendhak lan energi sing dhuwur, sinar ultraviolet duweni daya ngrusak sing gedhe, sing bisa ngrusak kulit wong, nyebabake inflamasi utawa sunburn, lan nyebabake kanker kulit kanthi serius. UVB minangka faktor utama sing nyebabake inflamasi kulit lan sunburn.

1. prinsip shielding sinar ultraviolet karo nano TiO2

TiO _ 2 minangka semikonduktor tipe N. Bentuk kristal nano-TiO_2 sing digunakake ing kosmetik tabir surya umume rutile, lan ambane pita sing dilarang yaiku 3.0 eV Nalika sinar UV kanthi dawane gelombang kurang saka 400nm iradiasi TiO_2, elektron ing pita valensi bisa nyerep sinar UV lan bakal bungah. pita konduksi, lan pasangan elektron-lubang digawe bebarengan, saéngga TiO_2 nduweni fungsi nyerep UV. sinar. Kanthi ukuran partikel cilik lan akeh pecahan, iki nemen nambah kemungkinan mblokir utawa nyegat sinar ultraviolet.

2. Karakteristik nano-TiO2 ing kosmetik sunscreen

2.1

Efisiensi pelindung UV sing dhuwur

Kemampuan pelindung sinar ultraviolet saka kosmetik tabir surya dituduhake dening faktor perlindungan srengenge (nilai SPF), lan luwih dhuwur nilai SPF, luwih apik efek tabir surya. Rasio energi sing dibutuhake kanggo ngasilake eritema sing bisa dideteksi paling murah kanggo kulit sing dilapisi karo produk sunscreen kanggo energi sing dibutuhake kanggo ngasilake erythema sing padha kanggo kulit tanpa produk sunscreen.

Minangka nano-TiO2 nyerep lan nyebar sinar ultraviolet, iku dianggep minangka sunscreen fisik paling becik ing ngarep lan luar negeri. Umumé, kemampuan nano-TiO2 kanggo nglindhungi UVB 3-4 kaping luwih saka nano-ZnO.

2.2

Rentang ukuran partikel sing cocog

Kemampuan shielding ultraviolet nano-TiO2 ditemtokake dening kemampuan panyerepan lan kemampuan scattering. Sing luwih cilik ukuran partikel asli nano-TiO2, sing luwih kuat kemampuan panyerepan ultraviolet. Miturut hukum Rayleigh babagan panyebaran cahya, ana ukuran partikel asli sing optimal kanggo kemampuan panyebaran maksimum nano-TiO2 menyang sinar ultraviolet kanthi dawa gelombang sing beda. Eksperimen uga nuduhake yen dawa gelombang sinar ultraviolet luwih dawa, kemampuan shielding nano-TiO 2 luwih gumantung marang kemampuan scattering; Sing luwih cendhek dawa gelombang, luwih akeh shielding gumantung saka kemampuan panyerepan.

2.3

Dispersibilitas lan transparansi sing apik banget

Ukuran partikel asli nano-TiO2 ana ing sangisore 100 nm, luwih sithik tinimbang dawane gelombang cahya sing katon. Secara teoritis, nano-TiO2 bisa ngirimake cahya sing katon nalika wis bubar, saengga dadi transparan. Amarga transparansi nano-TiO2, ora bakal nutupi kulit nalika ditambahake ing kosmetik tabir surya. Mulane, bisa nuduhake kaendahan kulit alami.Transparansi minangka salah sawijining indeks penting nano-TiO2 ing kosmetik tabir surya. Nyatane, nano-TiO 2 transparan nanging ora rampung transparan ing kosmetik tabir surya, amarga nano-TiO2 nduweni partikel cilik, area lumahing spesifik sing gedhe lan energi permukaan sing dhuwur banget, lan gampang mbentuk agregat, saengga bisa nyebabake dispersibilitas lan transparansi. produk.

2.4

Tahan cuaca apik

Nano-TiO 2 kanggo kosmetik tabir surya mbutuhake tahan cuaca tartamtu (utamane tahan cahya). Amarga nano-TiO2 nduweni partikel cilik lan aktivitas dhuwur, bakal ngasilake pasangan elektron-bolongan sawise nyerep sinar ultraviolet, lan sawetara pasangan elektron-bolongan bakal migrasi menyang permukaan, nyebabake oksigen atom lan radikal hidroksil ing banyu adsorbed ing permukaan. nano-TiO2, sing nduweni kemampuan oksidasi sing kuat. Iku bakal nyebabake warna produk lan ambu ora enak amarga dekomposisi rempah-rempah. Mulane, siji utawa luwih lapisan isolasi transparan, kayata silika, alumina lan zirconia, kudu dilapisi ing permukaan nano-TiO2 kanggo nyandhet aktivitas fotokimia.

3. Jinis lan tren pangembangan nano-TiO2

3.1

bubuk Nano-TiO2

Produk nano-TiO2 didol ing wangun bubuk padat, sing bisa dipérang dadi bubuk hidrofilik lan bubuk lipofilik miturut sifat permukaan nano-TiO2. Wêdakakêna hidrofilik digunakake ing kosmetik adhedhasar banyu, dene bubuk lipofilik digunakake ing kosmetik adhedhasar minyak. Bubuk hidrofilik umume diduweni dening perawatan permukaan anorganik. Umume bubuk nano-TiO2 asing iki wis ngalami perawatan permukaan khusus miturut bidang aplikasi.

3.2

Warna kulit nano TiO2

Amarga partikel nano-TiO2 apik lan gampang nyebarake cahya biru kanthi dawa gelombang sing luwih cendhek ing cahya sing katon, nalika ditambahake ing kosmetik tabir surya, kulit bakal nuduhake nada biru lan katon ora sehat. Kanggo cocog karo warna kulit, pigmen abang kayata oksida wesi asring ditambahake ing formula kosmetik ing tahap awal. Nanging, amarga beda ing Kapadhetan lan wettability antarane nano-TiO2 _ 2 lan wesi oksida, werna ngambang asring kedaden.

4. Status produksi nano-TiO2 ing China

Riset skala cilik babagan nano-TiO2 _ 2 ing China aktif banget, lan tingkat riset teoretis wis tekan tingkat majeng donya, nanging riset terapan lan riset teknik relatif mundur, lan akeh asil riset ora bisa diowahi dadi produk industri. Produksi industri nano-TiO2 ing China diwiwiti ing taun 1997, luwih saka 10 taun luwih saka Jepang.

Ana rong alasan sing mbatesi kualitas lan daya saing pasar produk nano-TiO2 ing China:

① Riset teknologi terapan ketinggalan

Riset teknologi aplikasi kudu ngrampungake masalah nambah proses lan evaluasi efek nano-TiO2 ing sistem komposit. Panaliten aplikasi nano-TiO2 ing pirang-pirang lapangan durung dikembangake kanthi lengkap, lan riset ing sawetara lapangan, kayata kosmetik tabir surya, isih kudu luwih jero. Amarga ketinggalan riset teknologi terapan, produk nano-TiO2 _2 China ora bisa mbentuk merek serial kanggo nyukupi syarat khusus saka macem-macem lapangan.

② Teknologi perawatan permukaan nano-TiO2 mbutuhake sinau luwih lanjut

Perawatan lumahing kalebu perawatan permukaan anorganik lan perawatan permukaan organik. Teknologi perawatan lumahing dumadi saka formula agen perawatan permukaan, teknologi perawatan permukaan lan peralatan perawatan permukaan.

5. Panutup

Transparansi, kinerja pelindung ultraviolet, dispersibilitas lan resistensi cahya nano-TiO2 ing kosmetik tabir surya minangka indeks teknis penting kanggo ngadili kualitase, lan proses sintesis lan cara perawatan permukaan nano-TiO2 minangka kunci kanggo nemtokake indeks teknis kasebut.