Nanotechnology ndi Nanomaterials: Nanometer Titanium Dioxide mu Zodzikongoletsera za Sunscreen

Nanotechnology ndi Nanomaterials: Nanometer Titanium Dioxide mu Zodzikongoletsera za Sunscreen

Gwirani mawu

Pafupifupi 5% ya kuwala kwa dzuwa kumakhala ndi kuwala kwa ultraviolet komwe kumakhala ndi kutalika kwa ≤400 nm. Kuwala kwa Ultraviolet mu kuwala kwa dzuwa kungathe kugawidwa kukhala: kuwala kwa ultraviolet kwautali ndi kutalika kwa 320 nm ~ 400 nm, yotchedwa A-type ultraviolet ray (UVA); Mafunde apakati pa mafunde a ultraviolet okhala ndi utali wa 290 nm mpaka 320 nm amatchedwa B-mtundu wa ultraviolet cheza (UVB) ndi kuwala kwa ultraviolet kwa mafunde afupiafupi okhala ndi kutalika kwa 200 nm mpaka 290 nm amatchedwa C-mtundu wa ultraviolet cheza.

Chifukwa cha kutalika kwake kwaufupi komanso mphamvu zambiri, kuwala kwa ultraviolet kuli ndi mphamvu yowononga kwambiri, yomwe ingawononge khungu la anthu, kuyambitsa kutupa kapena kupsa ndi dzuwa, komanso kutulutsa khansa yapakhungu kwambiri. UVB ndiye chinthu chachikulu chomwe chimayambitsa kutupa kwa khungu komanso kutentha kwa dzuwa.

1. mfundo yoteteza kuwala kwa ultraviolet ndi nano TiO2

TiO _ 2 ndi semiconductor yamtundu wa N. Mtundu wa krustalo wa nano-TiO _ 2 womwe umagwiritsidwa ntchito muzodzola zodzitetezera ku dzuwa nthawi zambiri umakhala wankhanza, ndipo bandi yoletsedwa m'lifupi ndi 3.0 eV Pamene kuwala kwa UV komwe kumakhala ndi kutalika kochepera 400nm irradiate TiO _2, ma elekitironi pa gulu la valence amatha kuyamwa kuwala kwa UV ndikusangalala gulu la conduction, ndi ma electron-hole awiriawiri amapangidwa nthawi imodzi, kotero TiO _ 2 ili ndi ntchito yotengera kuwala kwa UV. Ndi tinthu tating'onoting'ono komanso tizigawo tambiri, izi zimawonjezera mwayi wotsekereza kapena kutsekereza cheza cha ultraviolet.

2. Makhalidwe a nano-TiO2 mu zodzoladzola za dzuwa

2.1

Kuteteza kwambiri kwa UV

Mphamvu yoteteza ku ultraviolet ya zodzoladzola zodzitchinjiriza padzuwa imawonetsedwa ndi chitetezo cha dzuwa (mtengo wa SPF), ndipo mtengo wa SPF ukakhala wokwera, umapangitsa kuti dzuwa liziwotcha bwino. Chiŵerengero cha mphamvu zomwe zimafunikira kuti zipangitse erythema yotsika kwambiri pakhungu yomwe idakutidwa ndi zoteteza ku dzuwa ku mphamvu yofunikira kupanga erythema ya digiri yomweyo yapakhungu popanda mankhwala oteteza ku dzuwa.

Monga nano-TiO2 imayamwa ndikumwaza cheza cha ultraviolet, imawonedwa ngati yabwino kwambiri yoteteza dzuwa kunyumba ndi kunja. Nthawi zambiri, kuthekera kwa nano-TiO2 kuteteza UVB ndi 3-4 nthawi ya nano-ZnO.

2.2

Oyenera tinthu kukula osiyanasiyana

Mphamvu yotchinga ya ultraviolet ya nano-TiO2 imatsimikiziridwa ndi mphamvu yake yoyamwa komanso kuthekera kwake kubalalitsa. Tinthu tating'onoting'ono ta nano-TiO2 timapangitsa kuti mayamwidwe a ultraviolet akhale amphamvu. Malinga ndi lamulo la Rayleigh la kuwala kwa kuwala, pali mulingo woyenera kwambiri wa tinthu tating'onoting'ono tomwe timatha kutulutsa mphamvu ya nano-TiO2 ku cheza cha ultraviolet ndi mafunde osiyanasiyana. Zoyesera zikuwonetsanso kuti kutalika kwa kutalika kwa cheza cha ultraviolet, Kuthekera koteteza kwa nano-TiO 2 kumadalira kwambiri mphamvu yake yobalalika; Kufupikitsa kwa kutalika kwa mafunde, m'pamenenso kutetezedwa kwake kumadalira mphamvu yake ya kuyamwa.

2.3

Wabwino dispersibility ndi transparency

Kukula kwa tinthu koyambirira kwa nano-TiO2 kuli pansi pa 100 nm, kucheperako kuposa kutalika kwa kuwala kowoneka. Mwachidziwitso, nano-TiO2 imatha kufalitsa kuwala kowoneka bwino ikamwazikana, kotero kumawonekera. Chifukwa cha kuwonekera kwa nano-TiO2, sichidzaphimba khungu likaphatikizidwa muzodzola za dzuwa. Choncho, ikhoza kusonyeza kukongola kwa khungu lachilengedwe.Kuwonetsetsa ndi chimodzi mwa zizindikiro zofunika za nano-TiO2 mu zodzoladzola za dzuwa. M'malo mwake, nano-TiO 2 ndi yowonekera koma yosawonekera kwathunthu muzodzola zodzitetezera ku dzuwa, chifukwa nano-TiO2 ili ndi tinthu tating'onoting'ono, malo akuluakulu apadera komanso mphamvu zapamwamba kwambiri, ndipo ndizosavuta kupanga zophatikiza, zomwe zimakhudza kufalikira ndi kuwonekera kwa mankhwala.

2.4

Kukana kwanyengo kwabwino

Nano-TiO 2 zodzoladzola zodzitetezera ku dzuwa zimafuna kukana nyengo (makamaka kukana kuwala). Chifukwa nano-TiO2 ili ndi tinthu tating'onoting'ono komanso magwiridwe antchito apamwamba, imatha kupanga ma elekitironi-bowo awiriawiri pambuyo poyamwa cheza cha ultraviolet, ndipo ma electron-bole awiriawiri amasamukira kumtunda, zomwe zimapangitsa kuti ma atomiki okosijeni ndi ma hydroxyl radicals m'madzi alowererepo. nano-TiO2, yomwe ili ndi makutidwe ndi okosijeni amphamvu, imapangitsa kuti zinthu zisinthe komanso fungo chifukwa cha kuwonongeka kwa zonunkhira. Choncho, mmodzi kapena angapo mandala kudzipatula zigawo, monga silika, aluminiyamu ndi zirconia, ayenera TACHIMATA padziko nano-TiO2 ziletsa ake photochemical ntchito.

3. Mitundu ndi machitidwe a chitukuko cha nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2 ufa

Zogulitsa za nano-TiO2 zimagulitsidwa ngati ufa wolimba, womwe ukhoza kugawidwa mu ufa wa hydrophilic ndi lipophilic ufa malinga ndi mawonekedwe a pamwamba a nano-TiO2. Ufa wa hydrophilic umagwiritsidwa ntchito mu zodzoladzola zochokera m'madzi, pomwe ufa wa lipophilic umagwiritsidwa ntchito muzodzola zamafuta. Mafuta a hydrophilic nthawi zambiri amapezedwa ndi mankhwala opangidwa ndi zinthu zakunja.Zambiri mwazinthu zakunja za nano-TiO2 zakhala zikugwiritsidwa ntchito mwapadera pamwamba malinga ndi minda yawo yogwiritsira ntchito.

3.2

Khungu la nano TiO2

Chifukwa tinthu tating'onoting'ono ta nano-TiO2 ndi zabwino komanso zosavuta kufalitsa kuwala kwa buluu ndi kutalika kwafupikitsa mu kuwala kowoneka bwino, zikaphatikizidwa muzodzola za dzuwa, khungu limawonetsa kamvekedwe ka buluu ndikuwoneka wopanda thanzi. Kuti agwirizane ndi mtundu wa khungu, inki zofiira monga iron oxide nthawi zambiri zimawonjezeredwa kuzinthu zodzikongoletsera kumayambiriro. Komabe, chifukwa cha kusiyana kwa kachulukidwe ndi kunyowa pakati pa nano-TiO2 _2 ndi iron oxide, mitundu yoyandama imachitika nthawi zambiri.

4. Kupanga kwa nano-TiO2 ku China

Kafukufuku wang'onoang'ono wa nano-TiO2 _ 2 ku China ndi wokangalika kwambiri, ndipo kafukufuku wamaganizo afika pamlingo wapamwamba kwambiri padziko lonse lapansi, koma kafukufuku wogwiritsidwa ntchito ndi kafukufuku waumisiri ali m'mbuyo, ndipo zotsatira zambiri zafukufuku sizingasinthidwe kukhala mankhwala a mafakitale. Kupanga mafakitale a nano-TiO2 ku China kudayamba mu 1997, patatha zaka 10 kuposa Japan.

Pali zifukwa ziwiri zomwe zimalepheretsa kupikisana kwamtundu wa nano-TiO2 ku China:

① Kafukufuku waukadaulo wogwiritsidwa ntchito amatsalira

Kafukufuku waukadaulo wogwiritsa ntchito amayenera kuthana ndi zovuta pakuwonjezera njira ndikuwunika kwa nano-TiO2 pamakina ophatikizika. Kafukufuku wogwiritsa ntchito nano-TiO2 m'magawo ambiri sanakwaniritsidwe, ndipo kafukufuku m'magawo ena, monga zodzoladzola zoteteza ku dzuwa, akuyenerabe kuyamikiridwa. sangapange ma serial brands kuti akwaniritse zofunikira zapadera zamagawo osiyanasiyana.

② Ukadaulo wamankhwala apamwamba a nano-TiO2 umafunika kuphunziranso

Chithandizo chapamtunda chimaphatikizapo mankhwala opangidwa ndi organic komanso mankhwala opangira organic. Ukadaulo wamankhwala apamtunda umapangidwa ndi njira yopangira chithandizo chapamwamba, ukadaulo wamankhwala apamwamba komanso zida zochizira pamwamba.

5. Mawu omaliza

Kuwonekera, ultraviolet shielding performance, dispersibility ndi kuwala kukana kwa nano-TiO2 mu zodzoladzola sunscreen ndi zofunika luso indexes kuweruza khalidwe lake, ndi kaphatikizidwe ndondomeko ndi pamwamba mankhwala njira ya nano-TiO2 ndi chinsinsi kudziwa zizindikiro luso.