නැනෝ තාක්ෂණය සහ නැනෝ ද්‍රව්‍ය: සන්ස්ක්‍රීන් ආලේපනවල නැනෝමීටර ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ්
වචන උපුටා දක්වන්න
සූර්යයා විසින් විකිරණය කරන ලද කිරණවලින් 5% ක් පමණ තරංග ආයාමය ≤400 nm සහිත පාරජම්බුල කිරණ ඇත. සූර්යාලෝකයේ ඇති පාරජම්බුල කිරණ මෙසේ බෙදිය හැකිය: A-type පාරජම්බුල කිරණ (UVA) ලෙස හඳුන්වනු ලබන 320 nm~400 nm තරංග ආයාමයක් සහිත දිගු තරංග පාරජම්බුල කිරණ; 290 nm සිට 320 nm දක්වා තරංග ආයාමයක් සහිත මධ්‍යම තරංග පාරජම්බුල කිරණ B-type පාරජම්බුල කිරණ (UVB) ලෙසද 200 nm සිට 290 nm දක්වා තරංග ආයාමයක් සහිත කෙටි තරංග පාරජම්බුල කිරණ ravio C-type ray ලෙසද හැඳින්වේ.
එහි කෙටි තරංග ආයාමය සහ අධික ශක්තිය නිසා පාරජම්බුල කිරණවලට විශාල විනාශකාරී බලයක් ඇති අතර එමඟින් මිනිසුන්ගේ සමට හානි කළ හැකි අතර දැවිල්ල හෝ අව්වේ පිළිස්සුම් ඇති කළ හැකි අතර බරපතල ලෙස සමේ පිළිකා ඇති කරයි. UVB යනු සමේ දැවිල්ල හා හිරු රශ්මිය ඇති කරන ප්‍රධාන සාධකයයි.
1. නැනෝ TiO2 සමඟ පාරජම්බුල කිරණ ආරක්ෂා කිරීමේ මූලධර්මය
TiO_2 යනු N වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයකි. හිරු ආවරණ ආලේපනවල භාවිතා වන nano-TiO _ 2 හි ස්ඵටික ආකාරය සාමාන්යයෙන් රූටයිල් වන අතර එහි තහනම් කලාප පළල 3.0 eV වේ තරංග ආයාමය 400nm ට අඩු UV කිරණ TiO _ 2 විකිරණය කරන විට සංයුජතා කලාපයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන UV කිරණ අවශෝෂණය කර අවශෝෂණය කර ගත හැක. සන්නායක කලාපය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන සිදුරු යුගල එකවර ජනනය වේ, එබැවින් TiO _ 2 UV කිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ කාර්යය ඇත. කුඩා අංශු ප්‍රමාණයෙන් සහ ඛණ්ඩ ගණනාවකින්, මෙය පාරජම්බුල කිරණ අවහිර කිරීමේ හෝ බාධා කිරීමේ සම්භාවිතාව බෙහෙවින් වැඩි කරයි.
2. හිරු ආවරණ ආලේපනවල නැනෝ-TiO2 හි ලක්ෂණ
2.1
ඉහළ UV ආවරණ කාර්යක්ෂමතාව
හිරු ආවරණ ආලේපනවල පාරජම්බුල ආවරණ හැකියාව හිරු ආරක්ෂණ සාධකය (SPF අගය) මගින් ප්‍රකාශ කරනු ලබන අතර SPF අගය වැඩි වන තරමට හිරු ආවරණ බලපෑම වඩා හොඳය. සන්ස්ක්‍රීන් නිෂ්පාදනවලින් ආලේප කර ඇති සම සඳහා අඩුම හඳුනාගත හැකි එරිතිමා නිෂ්පාදනය කිරීමට අවශ්ය ශක්තියේ අනුපාතය සහ හිරු ආවරණ නිෂ්පාදන නොමැති සම සඳහා එම මට්ටමේ එරිතිමා නිපදවීමට අවශ්ය ශක්තියේ අනුපාතය.
Nano-TiO2 පාරජම්බුල කිරණ අවශෝෂණය කර විසුරුවා හරින බැවින්, එය දේශීය හා විදේශීය වඩාත්ම සුදුසු භෞතික සන්ස්ක්‍රීන් ලෙස සැලකේ. සාමාන්යයෙන්, UVB ආරක්ෂා කිරීමට nano-TiO2 හැකියාව nano-ZnO ට වඩා 3-4 ගුණයක් වේ.
2.2
සුදුසු අංශු ප්රමාණය පරාසය
නැනෝ-TiO2 හි පාරජම්බුල ආවරණ හැකියාව තීරණය වන්නේ එහි අවශෝෂණ හැකියාව සහ විසිරීමේ හැකියාව මගිනි. nano-TiO2 හි මුල් අංශු ප්රමාණය කුඩා වන තරමට පාරජම්බුල අවශෝෂණ හැකියාව ශක්තිමත් වේ. Rayleigh ගේ ආලෝක විසිරීමේ නියමයට අනුව, විවිධ තරංග ආයාම සහිත පාරජම්බුල කිරණ වෙත නැනෝ-TiO2 හි උපරිම විසිරීමේ හැකියාව සඳහා ප්‍රශස්ත මුල් අංශු ප්රමාණය පවතී. පාරජම්බුල කිරණවල තරංග ආයාමය දිගු වන තරමට නැනෝ-TiO 2 හි ආවරණ හැකියාව එහි විසිරීමේ හැකියාව මත රඳා පවතින බව අත්හදා බැලීම්වලින් පෙනී යයි. තරංග ආයාමය කෙටි වන තරමට එහි ආවරණ එහි අවශෝෂණ හැකියාව මත රඳා පවතී.
2.3
විශිෂ්ට විසුරුම සහ විනිවිදභාවය
නැනෝ-TiO2 හි මුල් අංශු ප්රමාණය 100 nm ට අඩු, දෘශ්‍ය ආලෝකයේ තරංග ආයාමයට වඩා බෙහෙවින් අඩුය. න්‍යායාත්මකව, නැනෝ-TiO2 සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හරින විට දෘශ්‍ය ආලෝකය සම්ප්‍රේෂණය කළ හැකි බැවින් එය පාරදෘශ්‍ය වේ. Nano-TiO2 හි විනිවිදභාවය නිසා, එය හිරු ආවරණ ආලේපනවලට එකතු කරන විට සම ආවරණය නොවේ. එමනිසා, එය ස්වභාවික සමේ අලංකාරය පෙන්විය හැක.විනිවිදභාවය යනු හිරු ආවරණ ආලේපනවල නැනෝ-TiO2 හි වැදගත් දර්ශක වලින් එකකි. ඇත්ත වශයෙන්ම, nano-TiO 2 හිරු ආවරණ ආලේපනවල විනිවිද පෙනෙන නමුත් සම්පූර්ණයෙන්ම පාරදෘශ්‍ය නොවේ, මන්ද nano-TiO2 කුඩා අංශු, විශාල නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශයක් සහ අතිශයින් ඉහළ පෘෂ්ඨීය ශක්තියක් ඇති නිසාත්, සමූලයන් සෑදීමට පහසු වන නිසාත්, එමඟින් විසරණයට සහ විනිවිදභාවයට බලපායි. නිෂ්පාදන.
2.4
හොඳ කාලගුණ ප්රතිරෝධය
හිරු ආවරණ ආලේපන සඳහා Nano-TiO 2 සඳහා යම් කාලගුණික ප්රතිරෝධයක් (විශේෂයෙන් ආලෝකය ප්රතිරෝධය) අවශ්ය වේ. nano-TiO2 කුඩා අංශු සහ ඉහළ ක්‍රියාකාරීත්වයක් ඇති නිසා, එය පාරජම්බුල කිරණ අවශෝෂණය කිරීමෙන් පසු ඉලෙක්ට්‍රෝන සිදුරු යුගල උත්පාදනය කරන අතර සමහර ඉලෙක්ට්‍රෝන සිදුරු යුගල මතුපිටට සංක්‍රමණය වනු ඇත, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පරමාණුක ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්‍රොක්සිල් රැඩිකලුන් ජලයේ මතුපිටට අවශෝෂණය වේ. nano-TiO2, ප්‍රබල ඔක්සිකරණ හැකියාවක් ඇත.එය කුළුබඩු දිරාපත්වීම නිසා නිෂ්පාදනවල දුර්වර්ණ වීම සහ දුගඳ ඇති කරයි. එබැවින්, එහි ප්‍රකාශ රසායනික ක්‍රියාකාරකම් වලක්වාලීම සඳහා නැනෝ-TiO2 මතුපිට සිලිකා, ඇලුමිනා සහ සර්කෝනියා වැනි විනිවිද පෙනෙන හුදකලා ස්ථර එකක් හෝ කිහිපයක් ආලේප කළ යුතුය.
3. nano-TiO2 වර්ග සහ සංවර්ධන ප්‍රවණතා
3.1
Nano-TiO2 කුඩු
nano-TiO2 නිෂ්පාදන ඝන කුඩු ආකාරයෙන් විකුණනු ලබන අතර, එය nano-TiO2 හි මතුපිට ගුණාංග අනුව හයිඩ්‍රොෆිලික් කුඩු සහ lipophilic කුඩු ලෙස බෙදිය හැකිය. හයිඩ්‍රොෆිලික් පවුඩර් ජලය මත පදනම් වූ රූපලාවන්‍ය සඳහා භාවිතා කරන අතර ලිපොෆිලික් කුඩු තෙල් මත පදනම් වූ රූපලාවන්‍ය සඳහා භාවිතා කරයි. හයිඩ්‍රොෆිලික් පවුඩර් සාමාන්යයෙන් අකාබනික මතුපිට ප්‍රතිකාර මගින් ලබා ගනී.මෙම විදේශීය නැනෝ-TiO2 කුඩු බොහෝමයක් ඒවායේ යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවලට අනුව විශේෂ මතුපිට ප්‍රතිකාරයකට භාජනය වී ඇත.
3.2
සමේ වර්ණය නැනෝ TiO2
නැනෝ-TiO2 අංශු සිහින් සහ දෘශ්‍ය ආලෝකයේ අඩු තරංග ආයාමයක් සහිත නිල් ආලෝකය විහිදුවීමට පහසු වන නිසා, හිරු ආවරණ ආලේපනවලට එකතු කළ විට, සම නිල් පැහැයක් පෙන්වන අතර සෞඛ්‍යයට අහිතකර ලෙස පෙනෙනු ඇත. සමේ වර්ණයට ගැලපෙන පරිදි, මුල් අවධියේදී බොහෝ විට රූපලාවණ්‍ය සූත්‍රවලට යකඩ ඔක්සයිඩ් වැනි රතු වර්ණක එකතු කරනු ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, නැනෝ-TiO2 _ 2 සහ යකඩ ඔක්සයිඩ් අතර ඝනත්වයේ සහ තෙත් බවේ වෙනස නිසා පාවෙන වර්ණ බොහෝ විට සිදු වේ.
4. චීනයේ නැනෝ-TiO2 නිෂ්පාදන තත්ත්වය
චීනයේ nano-TiO2 _ 2 පිළිබඳ කුඩා පරිමාණ පර්යේෂණ ඉතා ක්‍රියාකාරී වන අතර න්‍යායික පර්යේෂණ මට්ටම ලෝක උසස් මට්ටමට පැමිණ ඇත, නමුත් ව්‍යවහාරික පර්යේෂණ සහ ඉංජිනේරු පර්යේෂණ සාපේක්ෂව පසුගාමී වන අතර බොහෝ පර්යේෂණ ප්‍රතිඵල කාර්මික නිෂ්පාදන බවට පරිවර්තනය කළ නොහැක. චීනයේ නැනෝ-TiO2 කාර්මික නිෂ්පාදනය ජපානයට වඩා වසර 10 කට පසුව 1997 දී ආරම්භ විය.
චීනයේ නැනෝ-TiO2 නිෂ්පාදනවල ගුණාත්මකභාවය සහ වෙළඳපල තරඟකාරිත්වය සීමා කිරීමට හේතු දෙකක් තිබේ:
① ව්‍යවහාරික තාක්‍ෂණ පර්යේෂණ පසුගාමී වේ
යෙදුම් තාක්‍ෂණ පර්යේෂණයට සංයුක්ත පද්ධතිය තුළ නැනෝ-TiO2 හි ක්‍රියාවලිය සහ බලපෑම් ඇගයීම එකතු කිරීමේ ගැටළු විසඳීමට අවශ්ය වේ. බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල nano-TiO2 යෙදුම් පර්යේෂණ සම්පූර්ණයෙන් සංවර්ධනය කර නොමැති අතර, හිරු ආවරණ ආලේපන වැනි සමහර ක්ෂේත්‍රවල පර්යේෂණ තවමත් ගැඹුරු කළ යුතුව ඇත. ව්‍යවහාරික තාක්‍ෂණ පර්යේෂණවල ප්‍රමාදය හේතුවෙන්, චීනයේ නැනෝ-TiO2 _ 2 නිෂ්පාදන විවිධ ක්ෂේත්‍රවල විශේෂ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා අනුක්‍රමික වෙළඳ නාම සෑදිය නොහැක.
② nano-TiO2 මතුපිට ප්‍රතිකාර තාක්ෂණය තවදුරටත් අධ්‍යයනය කිරීම අවශ්ය වේ
මතුපිට ප්‍රතිකාරයට අකාබනික මතුපිට ප්‍රතිකාර සහ කාබනික මතුපිට ප්‍රතිකාර ඇතුළත් වේ. මතුපිට ප්‍රතිකාර තාක්ෂණය මතුපිට ප්‍රතිකාර කාරක සූත්‍රය, මතුපිට ප්‍රතිකාර තාක්ෂණය සහ මතුපිට ප්‍රතිකාර උපකරණ වලින් සමන්විත වේ.
5. අවසාන අදහස්
හිරු ආවරණ ආලේපනවල නැනෝ-TiO2 විනිවිදභාවය, පාරජම්බුල ආවරණ ක්‍රියාකාරිත්වය, විසුරුම සහ ආලෝකය ප්රතිරෝධය එහි ගුණාත්මකභාවය විනිශ්චය කිරීම සඳහා වැදගත් තාක්ෂණික දර්ශක වන අතර, nano-TiO2 හි සංශ්ලේෂණ ක්‍රියාවලිය සහ මතුපිට ප්‍රතිකාර ක්‍රමය මෙම තාක්ෂණික දර්ශක තීරණය කිරීම සඳහා ප්‍රධාන වේ.
පසු කාලය: අගෝස්තු-23-2021