नानोटेक्नोलोजी र नानो सामग्री: सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा नानोमिटर टाइटेनियम डाइअक्साइड

नानोटेक्नोलोजी र नानो सामग्री: सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा नानोमिटर टाइटेनियम डाइअक्साइड

शब्दहरू उद्धरण गर्नुहोस्

सूर्य द्वारा विकिरण गरिएका किरणहरूको लगभग 5% मा तरंगदैर्ध्य ≤400 एनएमको साथ पराबैंगनी किरणहरू हुन्छन्। सूर्यको किरणमा पराबैंगनी किरणहरूलाई विभाजित गर्न सकिन्छ: 320 nm ~ 400 nm को तरंग लम्बाइ भएका लामो-तरंग पराबैंगनी किरणहरू, जसलाई A-प्रकार पराबैंगनी किरणहरू (UVA) भनिन्छ; 290 nm देखि 320 nm सम्मको तरंग लम्बाइ भएका मध्यम-तरंग पराबैंगनी किरणहरूलाई B-प्रकारको पराबैंगनी किरणहरू (UVB) भनिन्छ र 200 nm देखि 290 nm को तरंग लम्बाइ भएका छोटो-तरङ्ग पराबैंगनी किरणहरूलाई C-type ultravioletray भनिन्छ।

यसको छोटो तरंगदैर्ध्य र उच्च ऊर्जाको कारण, पराबैंगनी किरणहरूमा ठूलो विनाशकारी शक्ति हुन्छ, जसले मानिसहरूको छालालाई हानि पुर्‍याउन सक्छ, सूजन वा सनबर्न निम्त्याउन सक्छ र गम्भीर रूपमा छालाको क्यान्सर उत्पन्न गर्दछ। UVB छालाको सूजन र घामको जलन निम्त्याउने मुख्य कारक हो।

1. नैनो TiO2 को साथ पराबैंगनी किरणहरू ढाल्ने सिद्धान्त

TiO _ 2 एक N-प्रकार अर्धचालक हो। सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा प्रयोग हुने न्यानो-टिओ _ २ को क्रिस्टल रूप सामान्यतया रुटाइल हुन्छ, र यसको निषेधित ब्यान्ड चौडाइ 3.0 eV हुन्छ जब 400nm भन्दा कम तरंग लम्बाइ भएको UV किरणहरू TiO _ 2 भन्दा कम हुन्छ, भ्यालेन्स ब्यान्डमा रहेको इलेक्ट्रोनहरूले UV लाई अवशोषित गर्न र एक्सरे गर्न सकिन्छ। कन्डक्शन ब्यान्ड, र इलेक्ट्रोन-होल जोडीहरू एकै समयमा उत्पन्न हुन्छन्, त्यसैले TiO _ 2 ले UV किरणहरू अवशोषित गर्ने कार्य गर्दछ। सानो कण आकार र धेरै अंशहरूको साथ, यसले पराबैंगनी किरणहरूलाई रोक्न वा अवरोध गर्ने सम्भावना धेरै बढाउँछ।

2. सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा नैनो-TiO2 को विशेषताहरू

२.१

उच्च UV ढाल दक्षता

सनस्क्रिन कस्मेटिक्सको पराबैंगनी संरक्षण क्षमता सूर्य सुरक्षा कारक (SPF मान) द्वारा व्यक्त गरिन्छ, र SPF मान जति उच्च हुन्छ, सनस्क्रिन प्रभाव त्यति राम्रो हुन्छ। सनस्क्रिन उत्पादनहरूसँग लेपित छालाको लागि सबैभन्दा कम पत्ता लगाउन सकिने एरिथिमा उत्पादन गर्न आवश्यक ऊर्जाको अनुपात सनस्क्रिन उत्पादनहरू बिना छालाको लागि समान डिग्रीको एरिथिमा उत्पादन गर्न आवश्यक ऊर्जाको अनुपात।

Nano-TiO2 ले पराबैंगनी किरणहरू अवशोषित र तितरबितर गर्दछ, यसलाई देश र विदेशमा सबैभन्दा आदर्श भौतिक सनस्क्रिन मानिन्छ। सामान्यतया, UVB लाई ढाल्न Nano-TiO2 को क्षमता nano-ZnO को 3-4 गुणा हुन्छ।

२.२

उपयुक्त कण आकार दायरा

Nano-TiO2 को पराबैंगनी संरक्षण क्षमता यसको अवशोषण क्षमता र बिखर्ने क्षमता द्वारा निर्धारण गरिन्छ। Nano-TiO2 को मूल कण आकार जति सानो हुन्छ, पराबैंगनी अवशोषण क्षमता त्यति नै बलियो हुन्छ। Rayleigh को प्रकाश स्क्याटरिङको नियम अनुसार, नानो-TiO2 को पराबैंगनी किरणहरू विभिन्न तरंग लम्बाइका साथ अधिकतम स्क्याटरिङ क्षमताको लागि इष्टतम मूल कण आकार छ। प्रयोगहरूले यो पनि देखाउँछन् कि पराबैंगनी किरणहरूको तरंग लम्बाइ जति लामो हुन्छ, न्यानो-टिओ २ को ढाल्ने क्षमता यसको बिखर्ने क्षमतामा बढी निर्भर गर्दछ; तरंगदैर्ध्य जति छोटो हुन्छ, त्यति नै यसको ढाल यसको अवशोषण क्षमतामा निर्भर हुन्छ।

२.३

उत्कृष्ट फैलावट र पारदर्शिता

Nano-TiO2 को मूल कण आकार 100 nm भन्दा कम छ, दृश्य प्रकाशको तरंगदैर्ध्य भन्दा धेरै कम। सैद्धान्तिक रूपमा, nano-TiO2 ले दृश्य प्रकाश प्रसारण गर्न सक्छ जब यो पूर्ण रूपमा फैलिएको छ, त्यसैले यो पारदर्शी छ। Nano-TiO2 को पारदर्शिताको कारण, यसले सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा थप्दा छालालाई ढाक्दैन। तसर्थ, यसले प्राकृतिक छालाको सौन्दर्य देखाउन सक्छ। पारदर्शिता सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा नानो-TiO2 को महत्त्वपूर्ण सूचकांकहरू मध्ये एक हो। वास्तवमा, nano-TiO 2 पारदर्शी छ तर सनस्क्रिन सौन्दर्य प्रसाधनहरूमा पूर्ण रूपमा पारदर्शी छैन, किनभने nano-TiO2 मा साना कणहरू, ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्र र अत्यधिक उच्च सतह ऊर्जा छ, र यो समग्र बनाउन सजिलो छ, जसले गर्दा यसको फैलावट र पारदर्शितालाई असर गर्छ। उत्पादनहरु।

२.४

राम्रो मौसम प्रतिरोध

सनस्क्रिन कस्मेटिक्सका लागि Nano-TiO 2 लाई निश्चित मौसम प्रतिरोध (विशेष गरी हल्का प्रतिरोध) चाहिन्छ। Nano-TiO2 मा साना कणहरू र उच्च गतिविधि भएको कारणले, यसले पराबैंगनी किरणहरू अवशोषित गरेपछि इलेक्ट्रोन-प्वाल जोडीहरू उत्पन्न गर्नेछ, र केही इलेक्ट्रोन-प्वाल जोडीहरू सतहमा माइग्रेट हुनेछन्, जसको परिणामस्वरूप पानीमा परमाणु अक्सिजन र हाइड्रोक्सिल रेडिकलहरू सतहमा सोस्छन्। nano-TiO2, जसमा बलियो अक्सिडेसन क्षमता छ। यसले विकृति निम्त्याउँछ मसलाहरु को विघटन को कारण उत्पादनहरु र गन्ध। तसर्थ, एक वा बढी पारदर्शी अलगाव तहहरू, जस्तै सिलिका, एल्युमिना र जिरकोनिया, नानो-TiO2 को सतहमा यसको फोटोकेमिकल गतिविधिलाई रोक्नको लागि लेपित हुनुपर्छ।

3. Nano-TiO2 को प्रकार र विकास प्रवृत्ति

३.१

Nano-TiO2 पाउडर

Nano-TiO2 उत्पादनहरू ठोस पाउडरको रूपमा बेचिन्छन्, जसलाई नानो-TiO2 को सतह गुणहरू अनुसार हाइड्रोफिलिक पाउडर र लिपोफिलिक पाउडरमा विभाजन गर्न सकिन्छ। हाइड्रोफिलिक पाउडर पानीमा आधारित सौन्दर्य प्रसाधनहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जबकि लिपोफिलिक पाउडर तेलमा आधारित सौन्दर्य प्रसाधनहरूमा प्रयोग गरिन्छ। हाइड्रोफिलिक पाउडरहरू सामान्यतया अकार्बनिक सतह उपचारद्वारा प्राप्त गरिन्छ। यी विदेशी नानो-TiO2 पाउडरहरू मध्ये धेरैले तिनीहरूको आवेदन क्षेत्र अनुसार विशेष सतह उपचार गुजरेका छन्।

३.२

छालाको रंग नैनो TiO2

किनभने Nano-TiO2 कणहरू राम्रो छन् र दृश्य प्रकाशमा छोटो तरंग लम्बाइको साथ निलो प्रकाश छराउन सजिलो छ, जब सनस्क्रिन सौन्दर्य प्रसाधनहरूमा थपिन्छ, छालाले नीलो टोन देखाउँछ र अस्वस्थ देखिन्छ। छालाको रङ मिलाउनको लागि, प्रारम्भिक चरणमा कस्मेटिक सूत्रहरूमा आइरन अक्साइड जस्ता रातो पिग्मेन्टहरू थपिन्छन्। यद्यपि, nano-TiO2 _ 2 र आइरन अक्साइड बीचको घनत्व र भिजेको भिन्नताका कारण, फ्लोटिंग रङहरू प्रायः देखा पर्दछ।

4. चीनमा नैनो-TiO2 को उत्पादन स्थिति

चीनमा nano-TiO2 _2 मा साना-स्तरीय अनुसन्धान धेरै सक्रिय छ, र सैद्धान्तिक अनुसन्धान स्तर विश्व उन्नत स्तरमा पुगेको छ, तर व्यावहारिक अनुसन्धान र इन्जिनियरिङ अनुसन्धान तुलनात्मक रूपमा पिछडिएको छ, र धेरै अनुसन्धान परिणामहरू औद्योगिक उत्पादनहरूमा रूपान्तरण गर्न सकिँदैन। चीनमा न्यानो-टिओ २ को औद्योगिक उत्पादन जापानको तुलनामा १० वर्षपछि सन् १९९७ मा सुरु भयो।

चीनमा नानो-TiO2 उत्पादनहरूको गुणस्तर र बजार प्रतिस्पर्धालाई प्रतिबन्धित गर्ने दुईवटा कारणहरू छन्:

① लागू प्रविधि अनुसन्धान पछि छ

एप्लिकेसन टेक्नोलोजी अनुसन्धानले कम्पोजिट प्रणालीमा नैनो-टीओ २ को प्रक्रिया र प्रभाव मूल्याङ्कन थप्ने समस्याहरू समाधान गर्न आवश्यक छ। धेरै क्षेत्रहरूमा nano-TiO2 को प्रयोग अनुसन्धान पूर्ण रूपमा विकसित भएको छैन, र केही क्षेत्रहरूमा अनुसन्धान, जस्तै सनस्क्रिन कस्मेटिक्स, अझै गहिरो गर्न आवश्यक छ। लागू प्रविधि अनुसन्धानको ढिलाइका कारण, चीनको nano-TiO2 _2 उत्पादनहरू विभिन्न क्षेत्रहरूको विशेष आवश्यकताहरू पूरा गर्न सीरियल ब्रान्डहरू बनाउन सक्दैन।

② Nano-TiO2 को सतह उपचार प्रविधि थप अध्ययन आवश्यक छ

सतह उपचारमा अकार्बनिक सतह उपचार र जैविक सतह उपचार समावेश छ। सतह उपचार प्रविधि सतह उपचार एजेन्ट सूत्र, सतह उपचार प्रविधि र सतह उपचार उपकरण मिलेर बनेको छ।

5. समापन टिप्पणी

सनस्क्रिन कस्मेटिक्समा पारदर्शिता, पराबैंगनी संरक्षण प्रदर्शन, फैलावट र न्यानो-TiO2 को प्रकाश प्रतिरोध यसको गुणस्तर न्याय गर्न महत्त्वपूर्ण प्राविधिक अनुक्रमणिकाहरू हुन्, र संश्लेषण प्रक्रिया र नानो-TiO2 को सतह उपचार विधि यी प्राविधिक अनुक्रमणिकाहरू निर्धारण गर्न प्रमुख हुन्।