Нанотехнологи ба наноматериалууд: Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүн дэх нанометр титаны давхар исэл

Нанотехнологи ба наноматериалууд: Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүн дэх нанометр титаны давхар исэл

Ишлэл үгс

Нарны цацрагийн 5 орчим хувь нь ≤400 нм долгионы урттай хэт ягаан туяатай байдаг. Нарны гэрлийн хэт ягаан туяаг дараахь байдлаар хувааж болно: 320 нм~400 нм долгионы урттай, А хэлбэрийн хэт ягаан туяа (UVA) гэж нэрлэгддэг урт долгионы хэт ягаан туяа; 290 нм-ээс 320 нм хүртэлх долгионы урттай дунд долгионы хэт ягаан туяаг В төрлийн хэт ягаан туяа (UVB), 200 нм-ээс 290 нм хүртэлх богино долгионы хэт ягаан туяаг С хэлбэрийн хэт ягаан туяа гэж нэрлэдэг.

Хэт ягаан туяа нь богино долгионы урттай, өндөр энергитэй тул хүний ​​арьсыг гэмтээж, үрэвсэх, наранд түлэгдэх, арьсны хорт хавдрыг ноцтойгоор үүсгэдэг маш их сүйтгэгч хүчтэй байдаг. UVB нь арьсны үрэвсэл, наранд түлэгдэх гол хүчин зүйл юм.

1. хэт ягаан туяаг нано TiO2-ээр хамгаалах зарчим

TiO _ 2 нь N хэлбэрийн хагас дамжуулагч юм. Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүнд хэрэглэдэг нано-TiO _ 2-ийн болор хэлбэр нь ерөнхийдөө рутил ба түүний хориотой зурвасын өргөн нь 3.0 эВ. 400 нм-ээс бага долгионы урттай хэт ягаан туяа TiO _ 2-г цацруулах үед валентын зурвас дээрх электронууд хэт ягаан туяаг шингээж, өдөөгддөг. дамжуулах зурвас ба электрон нүхний хосууд нэгэн зэрэг үүсдэг цаг хугацаа, тиймээс TiO _ 2 нь хэт ягаан туяаг шингээх үүрэгтэй. Жижиг хэсгүүдийн хэмжээ, олон тооны фракцууд нь хэт ягаан туяаг хаах эсвэл саатуулах магадлалыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

2. Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүн дэх нано-TiO2-ийн шинж чанар

2.1

Хэт ягаан туяанаас хамгаалах өндөр үр ашиг

Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүний хэт ягаан туяанаас хамгаалах чадварыг нарнаас хамгаалах хүчин зүйл (SPF утга) илэрхийлдэг бөгөөд SPF-ийн утга өндөр байх тусам нарнаас хамгаалах тос илүү сайн байдаг. Нарнаас хамгаалах тос түрхсэн арьсанд илрэх хамгийн бага улайлтыг үүсгэхэд шаардагдах энергийг нарнаас хамгаалах тосгүй арьсанд ижил зэрэглэлийн улайлт үүсгэхэд шаардагдах энергийн харьцаа.

Нано-TiO2 нь хэт ягаан туяаг шингээж, тараадаг тул дотоод болон гадаадад хамгийн тохиромжтой физик нарны тос гэж тооцогддог. Ерөнхийдөө nano-TiO2-ийн UVB-ийг хамгаалах чадвар нь нано-ZnO-ээс 3-4 дахин их байдаг.

2.2

Тохиромжтой ширхэгийн хэмжээ

Нано-TiO2-ийн хэт ягаан туяанаас хамгаалах чадвар нь түүний шингээх чадвар, тархах чадвараар тодорхойлогддог. Нано-TiO2-ийн анхны ширхэгийн хэмжээ бага байх тусам хэт ягаан туяаг шингээх чадвар илүү хүчтэй болно. Рэйлигийн гэрлийн тархалтын хуулийн дагуу янз бүрийн долгионы урттай хэт ягаан туяанд нано-TiO2-ыг хамгийн их тараах чадвартай анхны бөөмийн оновчтой хэмжээ байдаг. Туршилтууд нь хэт ягаан туяаны долгионы урт урт байх тусам нано-TiO 2-ийн хамгаалах чадвар нь түүний тархах чадвараас ихээхэн хамаардаг болохыг харуулж байна; Долгионы урт богино байх тусам түүний хамгаалалт нь шингээх чадвараас ихээхэн хамаардаг.

2.3

Маш сайн тархалт ба ил тод байдал

Нано-TiO2-ийн анхны ширхэгийн хэмжээ 100 нм-ээс бага буюу харагдах гэрлийн долгионы уртаас хамаагүй бага байна. Онолын хувьд нано-TiO2 нь харагдах гэрлийг бүрэн тараагдсан үед дамжуулж чаддаг тул тунгалаг байдаг. Нано-TiO2 нь тунгалаг учраас нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүнд нэмбэл арьсыг бүрхэхгүй. Тиймээс арьсны байгалийн гоо үзэсгэлэнг харуулж чадна. Ил тод байдал нь нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүн дэх нано-TiO2-ийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг юм. Үнэн хэрэгтээ, нано-TiO 2 нь нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүнд тунгалаг боловч бүрэн тунгалаг биш, учир нь нано-TiO2 нь жижиг хэсгүүд, том гадаргуутай, гадаргуугийн маш өндөр энергитэй бөгөөд дүүргэгч үүсгэхэд хялбар байдаг тул тархах, ил тод байдалд нөлөөлдөг. бүтээгдэхүүн.

2.4

Цаг агаарт сайн тэсвэртэй

Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүнд зориулсан Nano-TiO 2 нь цаг агаарын тодорхой эсэргүүцэл (ялангуяа гэрлийн эсэргүүцэл) шаарддаг. Нано-TiO2 нь жижиг тоосонцортой, өндөр идэвхжилтэй тул хэт ягаан туяаг шингээсний дараа электрон нүхний хос үүсгэж, зарим электрон нүхний хосууд гадаргуу руу шилжиж, усны гадаргуу дээр шингэсэн атомын хүчилтөрөгч, гидроксил радикалууд үүсдэг. Хүчтэй исэлдүүлэх чадвартай нано-TiO2. Энэ нь бүтээгдэхүүний өнгө, үнэрийг алдагдуулдаг. амтлагчийн задрал. Иймээс нано-TiO2-ийн фотохимийн идэвхийг саатуулахын тулд цахиур, хөнгөн цагааны исэл, циркон зэрэг нэг буюу хэд хэдэн тунгалаг тусгаарлах давхаргыг бүрхсэн байх ёстой.

3. Нано-TiO2-ийн төрөл, хөгжлийн чиг хандлага

3.1

Нано-ТиО2 нунтаг

Нано-TiO2 бүтээгдэхүүнүүд нь хатуу нунтаг хэлбэрээр худалдаалагддаг бөгөөд нано-TiO2-ийн гадаргуугийн шинж чанараар нь гидрофил нунтаг, липофиль нунтаг гэж хуваагддаг. Гидрофиль нунтаг нь усан суурьтай гоо сайхны бүтээгдэхүүнд хэрэглэгддэг бол липофилийн нунтаг нь тосон суурьтай гоо сайхны бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг. Гидрофиль нунтагыг ерөнхийдөө органик бус гадаргуугийн боловсруулалтаар олж авдаг. Эдгээр гадаад нано-TiO2 нунтагуудын ихэнх нь хэрэглээний талбарынхаа дагуу гадаргуугийн тусгай боловсруулалтанд орсон байдаг.

3.2

Арьсны өнгө нано TiO2

Нано-TiO2 тоосонцор нь нүдэнд харагдахуйц гэрэлд богино долгионы урттай цэнхэр гэрлийг тараахад хялбар байдаг тул нарнаас хамгаалах тос агуулсан гоо сайхны бүтээгдэхүүнд нэмбэл арьс нь хөх өнгөтэй болж, эрүүл бус харагдана. Арьсны өнгийг тааруулахын тулд төмрийн исэл гэх мэт улаан пигментийг ихэвчлэн гоо сайхны найрлагад эхний шатанд нэмдэг. Гэсэн хэдий ч нано-TiO2 _ 2 ба төмрийн ислийн хоорондох нягтрал, чийгшүүлэх чадварын ялгаанаас болж хөвөгч өнгө ихэвчлэн гардаг.

4. Хятад дахь нано-TiO2-ийн үйлдвэрлэлийн байдал

Хятадад нано-TiO2 _ 2-ын жижиг хэмжээний судалгаа маш идэвхтэй явагдаж, онолын судалгааны төвшин дэлхийн ахисан түвшинд хүрсэн боловч хавсарга судалгаа, инженерийн судалгаа харьцангуй хоцрогдсон, олон судалгааны үр дүнг үйлдвэрийн бүтээгдэхүүн болгон хувиргах боломжгүй юм. Хятадад нано-TiO2-ийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл 1997 онд эхэлсэн бөгөөд Японоос 10 гаруй жилийн дараа.

Хятадад нано-TiO2 бүтээгдэхүүний чанар, зах зээлд өрсөлдөх чадварыг хязгаарлаж буй хоёр шалтгаан бий.

① Хэрэглээний технологийн судалгаа хоцорч байна

Хэрэглээний технологийн судалгаа нь нийлмэл системд нано-TiO2-ийн үйл явц, үр нөлөөг үнэлэх асуудлыг шийдвэрлэх шаардлагатай. Нано-TiO2-ийг олон салбарт хэрэглэх судалгаа бүрэн боловсруулагдаагүй байгаа бөгөөд нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүн зэрэг зарим салбарын судалгааг гүнзгийрүүлэх шаардлагатай хэвээр байна. Хэрэглээний технологийн судалгаа хоцрогдсон тул Хятадын нано-TiO2 _ 2 бүтээгдэхүүн янз бүрийн салбарын тусгай шаардлагыг хангахын тулд цуваа брэнд үүсгэж чадахгүй.

② Нано-TiO2-ийн гадаргууг боловсруулах технологийг цаашид судлах шаардлагатай

Гадаргуугийн боловсруулалтанд органик бус гадаргуугийн боловсруулалт, органик гадаргуугийн боловсруулалт орно. Гадаргуугийн боловсруулалтын технологи нь гадаргуу боловсруулах агентын томъёо, гадаргуу боловсруулах технологи, гадаргуу боловсруулах төхөөрөмжөөс бүрдэнэ.

5. Төгсгөлийн үг

Нарнаас хамгаалах гоо сайхны бүтээгдэхүүн дэх нано-TiO2-ийн ил тод байдал, хэт ягаан туяанаас хамгаалах чадвар, тархах чадвар, гэрэлд тэсвэртэй байдал нь түүний чанарыг үнэлэх техникийн чухал үзүүлэлтүүд бөгөөд нано-TiO2-ийн нийлэгжилтийн үйл явц, гадаргууг цэвэрлэх арга нь эдгээр техникийн үзүүлэлтүүдийг тодорхойлох түлхүүр юм.