Nanotéhnologi sareng Bahan Nano: Nanométer Titanium Dioksida dina Kosmétik Tabir Surya

Nanotéhnologi sareng Bahan Nano: Nanométer Titanium Dioksida dina Kosmétik Tabir Surya

Quote kecap

Kira-kira 5% tina sinar anu dipancarkeun ku panonpoe gaduh sinar ultraviolét kalayan panjang gelombang ≤400 nm. Sinar ultraviolét dina cahya panonpoé bisa dibagi jadi: sinar ultraviolét gelombang panjang kalayan panjang gelombang 320 nm ~ 400 nm, disebut sinar ultraviolét tipe A (UVA); Sinar ultraviolét gelombang sedeng kalayan panjang gelombang 290 nm dugi ka 320 nm disebut sinar ultraviolét tipe B (UVB) sareng sinar ultraviolét gelombang pondok kalayan panjang gelombang 200 nm dugi ka 290 nm disebut sinar ultraviolét tipe C.

Alatan panjang gelombang pondok sarta énergi tinggi, sinar ultraviolét boga kakuatan destructive hébat, nu bisa ngaruksak kulit jalma, ngabalukarkeun radang atawa kaduruk ku panon poe, sarta serius ngahasilkeun kanker kulit. UVB mangrupikeun faktor utama anu nyababkeun radang kulit sareng kaduruk ku panon poe.

1. prinsip shielding sinar ultraviolét jeung nano TiO2

TiO _ 2 mangrupa semikonduktor tipe N. Bentuk kristal nano-TiO _ 2 dipaké dina kosmétik sunscreen umumna rutile, sarta lebar band terlarang na nyaeta 3.0 eV Lamun sinar UV jeung panjang gelombang kirang ti 400nm irradiate TiO _ 2, éléktron dina pita valénsi bisa nyerep sinar UV jeung jadi bungah. pita konduksi, sarta pasangan éléktron-liang dihasilkeun dina waktos anu sareng, jadi TiO _ 2 boga fungsi nyerep UV sinar. Kalawan ukuran partikel leutik sarta sababaraha fraksi, Ieu greatly ngaronjatkeun kamungkinan blocking atawa intercepting sinar ultraviolét.

2. Karakteristik nano-TiO2 dina kosmétik sunscreen

2.1

efisiensi UV shielding tinggi

Kamampuhan pelindung sinar ultraviolét tina kosmétik tabir surya dinyatakeun ku faktor panyalindungan panonpoé (nilai SPF), sareng langkung luhur nilai SPF, langkung saé pangaruh tabir surya. Babandingan énergi anu dibutuhkeun pikeun ngahasilkeun éritema panghandapna anu tiasa didéteksi pikeun kulit anu dilapis ku produk tabir surya sareng énergi anu dibutuhkeun pikeun ngahasilkeun éritema anu darajat anu sami pikeun kulit tanpa produk tabir surya.

Salaku nano-TiO2 nyerep jeung scatters sinar ultraviolét, éta dianggap salaku sunscreen fisik paling idéal di imah jeung di mancanagara. Sacara umum, kamampuan nano-TiO2 pikeun ngalindungan UVB nyaéta 3-4 kali tina nano-ZnO.

2.2

Rentang ukuran partikel anu cocog

Kamampuhan pelindung ultraviolét nano-TiO2 ditangtukeun ku kamampuan nyerep sareng kamampuan paburencay. Nu leutik ukuran partikel asli nano-TiO2, nu kuat kamampuhan nyerep ultraviolet. Numutkeun hukum paburencay cahaya Rayleigh, aya ukuran partikel asli anu optimal pikeun kamampuan paburencay maksimum nano-TiO2 ka sinar ultraviolét kalayan panjang gelombang anu béda. Percobaan ogé némbongkeun yén panjang gelombang sinar ultraviolét, Kamampuh shielding nano-TiO 2 leuwih gumantung kana kamampuh scattering na; Langkung pondok panjang gelombangna, langkung seueur pelindungna gumantung kana kamampuan nyerepna.

2.3

Dispersibility alus teuing jeung transparansi

Ukuran partikel asli nano-TiO2 sahandapeun 100 nm, jauh leuwih leutik batan panjang gelombang cahaya katempo. Sacara téoritis, nano-TiO2 tiasa ngirimkeun cahaya anu katingali nalika dispersed lengkep, janten transparan. Kusabab transparansi nano-TiO2, éta moal nutupan kulit nalika ditambahkeun kana kosmétik sunscreen. Ku alatan éta, éta bisa némbongkeun beauty.Transparency kulit alam mangrupa salah sahiji indexes penting nano-TiO2 dina kosmétik sunscreen. Kanyataanna, nano-TiO 2 transparan tapi teu lengkep transparan dina kosmétik sunscreen, sabab nano-TiO2 boga partikel leutik, aréa permukaan husus badag sarta énergi permukaan pisan tinggi, sarta gampang pikeun ngabentuk aggregates, sahingga mangaruhan dispersibility jeung transparansi tina. produk.

2.4

Résistansi cuaca anu saé

Nano-TiO 2 pikeun kosmétik sunscreen merlukeun résistansi cuaca tangtu (utamana résistansi lampu). Kusabab nano-TiO2 boga partikel leutik sarta aktivitas tinggi, éta bakal ngahasilkeun pasangan éléktron-liang sanggeus nyerep sinar ultraviolét, sarta sababaraha pasangan éléktron-liang bakal migrasi ka beungeut cai, hasilna atom oksigén jeung hidroksil radikal dina cai adsorbed dina beungeut cai. nano-TiO2, nu miboga kamampuh oksidasi kuat. Ieu bakal ngabalukarkeun discoloration produk jeung bau alatan dékomposisi rempah. Ku alatan éta, hiji atawa leuwih lapisan isolasi transparan, kayaning silika, alumina jeung zirconia, kudu coated dina beungeut nano-TiO2 pikeun ngahambat aktivitas fotokimia na.

3. Jenis sarta tren ngembangkeun nano-TiO2

3.1

bubuk Nano-TiO2

Produk nano-TiO2 dijual dina bentuk bubuk padet, anu tiasa dibagi kana bubuk hidrofilik sareng bubuk lipofilik dumasar kana sipat permukaan nano-TiO2. Bubuk hidrofilik dianggo dina kosmétik dumasar kana cai, sedengkeun bubuk lipofilik dianggo dina kosmétik berbasis minyak. Powders hidrofilik umumna diala ku treatment.Most permukaan anorganik ieu bubuk nano-TiO2 asing geus undergone perlakuan permukaan husus nurutkeun widang aplikasi maranéhanana.

3.2

Warna kulit nano TiO2

Kusabab partikel nano-TiO2 alus tur gampang paburencay lampu biru kalawan panjang gelombang pondok dina lampu katempo, lamun ditambahkeun kana kosmétik sunscreen, kulit bakal némbongkeun nada biru jeung kasampak teu damang. Dina raraga cocog warna kulit, pigmén beureum kayaning oksida beusi mindeng ditambahkeun kana rumus kosmetik dina tahap awal. Sanajan kitu, alatan bédana dina dénsitas sarta wettability antara nano-TiO2 _ 2 jeung oksida beusi, kelir ngambang mindeng lumangsung.

4. Status produksi nano-TiO2 di Cina

Panalungtikan skala leutik on nano-TiO2 _ 2 di Cina aktip pisan, sarta tingkat panalungtikan téoritis geus ngahontal tingkat canggih dunya, tapi panalungtikan terapan jeung rékayasa panalungtikan rélatif mundur, sarta loba hasil panalungtikan teu bisa dirobah jadi produk industri. Produksi industri nano-TiO2 di Cina dimimitian dina 1997, leuwih ti 10 taun saterusna ti Jepang.

Aya dua alesan anu ngabatesan kualitas sareng daya saing pasar produk nano-TiO2 di Cina:

① Panaliti téknologi terapan katinggaleun

Panalitian téknologi aplikasi kedah ngarengsekeun masalah-masalah nambihan prosés sareng évaluasi pangaruh nano-TiO2 dina sistem komposit. Panaliti aplikasi nano-TiO2 dina sababaraha widang teu acan dikembangkeun sacara lengkep, sareng panalungtikan dina sababaraha widang, sapertos kosmétik sunscreen, masih kedah diperhatoskeun. teu bisa ngabentuk merek serial pikeun minuhan sarat husus tina widang béda.

② Téknologi perawatan permukaan nano-TiO2 peryogi diajar satuluyna

Perlakuan permukaan ngawengku perlakuan permukaan anorganik jeung perlakuan permukaan organik. Téknologi perawatan permukaan diwangun ku formula agén perawatan permukaan, téknologi perawatan permukaan sareng alat-alat perawatan permukaan.

5. Panutup biantara

Transparansi, kinerja pelindung ultraviolét, dispersibility sareng résistansi cahaya nano-TiO2 dina kosmétik sunscreen mangrupikeun indéks téknis anu penting pikeun nangtoskeun kualitasna, sareng prosés sintésis sareng metode perlakuan permukaan nano-TiO2 mangrupikeun konci pikeun nangtukeun indéks téknis ieu.