Nanotechnology ati Nanomaterials: Nanometer Titanium Dioxide ni Oorun Kosimetik

Nanotechnology ati Nanomaterials: Nanometer Titanium Dioxide ni Oorun Kosimetik

Sọ awọn ọrọ

O fẹrẹ to 5% awọn egungun ti oorun ti tan ni awọn egungun ultraviolet pẹlu igbi gigun ≤400 nm. Awọn egungun ultraviolet ni imọlẹ oorun le pin si: awọn egungun ultraviolet gigun-gigun pẹlu igbi ti 320 nm ~ 400 nm, ti a npe ni A-type ultraviolet rays (UVA); Awọn egungun ultraviolet igbi alabọde pẹlu igbi ti 290 nm si 320 nm ni a pe ni iru awọn egungun ultraviolet B-iru (UVB) ati awọn egungun ultraviolet kukuru-igbi pẹlu igbi ti 200 nm si 290 nm ni a npe ni awọn egungun ultraviolet C-type.

Nitori gigun kukuru rẹ ati agbara giga, awọn egungun ultraviolet ni agbara iparun nla, eyiti o le ba awọ ara eniyan jẹ, fa igbona tabi oorun oorun, ti o si ṣe agbejade akàn ara ni pataki. UVB jẹ ifosiwewe akọkọ ti o nfa iredodo awọ ara ati sunburn.

1. Ilana ti idaabobo awọn egungun ultraviolet pẹlu nano TiO2

TiO _ 2 jẹ ẹya N-iru semikondokito. Fọọmu gara ti nano-TiO _ 2 ti a lo ninu awọn ohun ikunra sunscreen jẹ rutile gbogbogbo, ati pe iwọn band eewọ rẹ jẹ 3.0 eV Nigbati awọn egungun UV pẹlu igbi gigun ti o kere ju 400nm irradiate TiO _ 2, awọn elekitironi lori ẹgbẹ valence le fa awọn egungun UV ati ki o ni itara lati awọn conduction band, ati elekitironi-iho orisii ti wa ni ti ipilẹṣẹ ni akoko kanna, ki TiO _ 2 ni o ni awọn iṣẹ ti absorbing UV egungun. Pẹlu iwọn patiku kekere ati ọpọlọpọ awọn ida, Eyi n pọ si iṣeeṣe ti idinamọ tabi idilọwọ awọn egungun ultraviolet.

2. Awọn abuda ti nano-TiO2 ni awọn ohun ikunra oorun

2.1

Ga UV shielding ṣiṣe

Agbara idabobo ultraviolet ti awọn ohun ikunra oorun jẹ afihan nipasẹ ifosiwewe aabo oorun (iye SPF), ati pe iye SPF ti o ga julọ, ipa iboju oorun dara dara. Ipin agbara ti o nilo lati ṣe agbejade erythema ti o ṣawari ti o kere julọ fun awọ ti a bo pẹlu awọn ọja iboju oorun si agbara ti o nilo lati ṣe agbejade erythema ti iwọn kanna fun awọ ara laisi awọn ọja iboju oorun.

Bi nano-TiO2 ṣe n gba ti o si n tuka awọn egungun ultraviolet, o jẹ bi iboju oorun ti ara ti o dara julọ ni ile ati ni okeere. Ni gbogbogbo, agbara ti nano-TiO2 lati daabobo UVB jẹ awọn akoko 3-4 ti nano-ZnO.

2.2

Iwọn iwọn patiku to dara

Agbara idabobo ultraviolet ti nano-TiO2 jẹ ipinnu nipasẹ agbara gbigba ati agbara tuka. Kere iwọn patiku atilẹba ti nano-TiO2, ni okun agbara gbigba ultraviolet. Gẹgẹbi ofin Rayleigh ti itọka ina, iwọn patiku atilẹba ti o dara julọ wa fun agbara pipinka ti o pọju ti nano-TiO2 si awọn egungun ultraviolet pẹlu awọn gigun gigun oriṣiriṣi. Awọn idanwo tun fihan pe gigun gigun ti awọn egungun ultraviolet, Agbara aabo ti nano-TiO 2 da diẹ sii lori agbara tuka; Bi o ṣe kuru gigun gigun, diẹ sii ni idabobo rẹ da lori agbara gbigba rẹ.

2.3

O tayọ dispersibility ati akoyawo

Iwọn patiku atilẹba ti nano-TiO2 wa ni isalẹ 100 nm, o kere ju igbi ti ina ti o han. Ni imọ-jinlẹ, nano-TiO2 le ṣe atagba ina ti o han nigbati o ba tuka patapata, nitorinaa o han gbangba. Nitori akoyawo ti nano-TiO2, kii yoo bo awọ ara nigba ti a ṣafikun sinu awọn ohun ikunra oorun. Nitorina, o le ṣe afihan ẹwa awọ ara adayeba.Transparency jẹ ọkan ninu awọn atọka pataki ti nano-TiO2 ni awọn ohun ikunra oorun. Ni otitọ, nano-TiO 2 jẹ sihin ṣugbọn kii ṣe sihin patapata ni awọn ohun ikunra sunscreen, nitori nano-TiO2 ni awọn patikulu kekere, agbegbe dada kan pato ati agbara dada ti o ga pupọ, ati pe o rọrun lati dagba awọn akojọpọ, nitorinaa ni ipa lori dispersibility ati akoyawo ti awọn ọja.

2.4

O dara oju ojo resistance

Nano-TiO 2 fun awọn ohun ikunra iboju oorun nilo aabo oju ojo kan (paapaa resistance ina). Nitori nano-TiO2 ni awọn patikulu kekere ati iṣẹ ṣiṣe giga, yoo ṣe agbekalẹ awọn orisii iho elekitironi lẹhin gbigba awọn eegun ultraviolet, ati diẹ ninu awọn orisii iho elekitironi yoo jade lọ si ilẹ, ti o yorisi atẹgun atomiki ati awọn ipilẹṣẹ hydroxyl ninu omi ti a fi si oju oju ti nano-TiO2, ti o ni agbara ifoyina ti o lagbara.O yoo fa iyipada ti awọn ọja ati õrùn nitori ibajẹ ti awọn turari. Nitorina, ọkan tabi diẹ ẹ sii sihin ipinya fẹlẹfẹlẹ, gẹgẹ bi awọn silica, alumina ati zirconia, gbọdọ wa ni ti a bo lori dada ti nano-TiO2 lati dojuti awọn oniwe-photochemical aṣayan iṣẹ-ṣiṣe.

3. Awọn oriṣi ati awọn aṣa idagbasoke ti nano-TiO2

3.1

Nano-TiO2 lulú

Awọn ọja nano-TiO2 ti wa ni tita ni irisi lulú ti o lagbara, eyiti a le pin si erupẹ hydrophilic ati lulú lipophilic gẹgẹbi awọn ohun-ini dada ti nano-TiO2. Hydrophilic lulú ni a lo ninu awọn ohun ikunra ti o ni omi, lakoko ti a ti lo lulú lipophilic ni awọn ohun ikunra ti epo. Awọn powders hydrophilic ni gbogbo igba ti a gba nipasẹ itọju oju-ara inorganic.Ọpọlọpọ ti awọn ajeji nano-TiO2 powders ti ṣe itọju oju-ara pataki gẹgẹbi awọn aaye elo wọn.

3.2

Awọ awọ nano TiO2

Nitori awọn patikulu nano-TiO2 jẹ itanran ati rọrun lati tuka ina bulu pẹlu gigun gigun kukuru ni ina ti o han, nigba ti a ṣafikun sinu awọn ohun ikunra oorun, awọ ara yoo han ohun orin buluu ati ki o wo ailera. Lati le baamu awọ awọ ara, awọn awọ pupa bii irin oxide nigbagbogbo ni afikun si awọn agbekalẹ ohun ikunra ni ipele ibẹrẹ. Sibẹsibẹ, nitori iyatọ ninu iwuwo ati omi tutu laarin nano-TiO2 _2 ati ohun elo afẹfẹ irin, awọn awọ lilefoofo nigbagbogbo waye.

4. Ipo iṣelọpọ ti nano-TiO2 ni China

Iwadi iwọn-kekere lori nano-TiO2 _ 2 ni Ilu China n ṣiṣẹ pupọ, ati pe ipele iwadii imọ-jinlẹ ti de ipele ilọsiwaju agbaye, ṣugbọn iwadii ti a lo ati iwadii imọ-ẹrọ jẹ sẹhin sẹhin, ati pe ọpọlọpọ awọn abajade iwadii ko le yipada si awọn ọja ile-iṣẹ. Iṣelọpọ ile-iṣẹ ti nano-TiO2 ni Ilu China bẹrẹ ni ọdun 1997, diẹ sii ju ọdun 10 lẹhin Japan.

Awọn idi meji lo wa ti o ni ihamọ didara ati ifigagbaga ọja ti awọn ọja nano-TiO2 ni Ilu China:

① Iwadi imọ-ẹrọ ti a lo ni o wa lẹhin

Iwadi imọ-ẹrọ ohun elo nilo lati yanju awọn iṣoro ti ilana fifi kun ati igbelewọn ipa ti nano-TiO2 ni eto akojọpọ. Iwadi ohun elo ti nano-TiO2 ni ọpọlọpọ awọn aaye ko ti ni idagbasoke ni kikun, ati pe iwadi ni diẹ ninu awọn aaye, gẹgẹbi awọn ohun ikunra oorun, tun nilo lati jinlẹ.Nitori aisun ti iwadii imọ-ẹrọ ti a lo, awọn ọja China nano-TiO2 _ 2 ko le ṣe awọn ami iyasọtọ ni tẹlentẹle lati pade awọn ibeere pataki ti awọn aaye oriṣiriṣi.

② Imọ-ẹrọ itọju dada ti nano-TiO2 nilo iwadi siwaju sii

Itọju oju oju pẹlu itọju dada aibikita ati itọju dada Organic. Imọ-ẹrọ itọju oju oju jẹ eyiti o jẹ agbekalẹ aṣoju itọju dada, imọ-ẹrọ itọju oju ati ohun elo itọju oju.

5. Awọn asọye ipari

Itọkasi, iṣẹ aabo ultraviolet, dispersibility ati ina resistance ti nano-TiO2 ni awọn ohun ikunra oorun jẹ awọn atọka imọ-ẹrọ pataki lati ṣe idajọ didara rẹ, ati ilana iṣelọpọ ati ọna itọju dada ti nano-TiO2 jẹ bọtini lati pinnu awọn atọka imọ-ẹrọ wọnyi.