Nanotechnológia a nanomateriály: oxid titaničitý v slnečnoch

Nanotechnológia a nanomateriály: oxid titaničitý v slnečnoch

Citovať slová

Asi 5% lúčov vyžarovaných slnkom má ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou ≤ 400 nm. Ultrafialové lúče na slnečnom svetle sa dajú rozdeliť na: Dlhodobé ultrafialové lúče s vlnovou dĺžkou 320 nm ~ 400 nm, nazývané ultrafialové lúče typu A (UVA); Ultrafialové lúče stredne vlny s vlnovou dĺžkou 290 nm až 320 nm sa nazývajú ultrafialové lúče typu B (UVB) a ultrafialové lúče s krátkou vlnou s vlnovou dĺžkou 200 nm až 290 nm, nazývané ultrafialové lúče C-type.

Vďaka svojej krátkej vlnovej dĺžke a vysokej energii majú ultrafialové lúče veľkú deštruktívnu silu, ktorá môže poškodiť pokožku ľudí, spôsobiť zápal alebo spálenie od slnka a vážne produkovať rakovinu kože. UVB je hlavným faktorom spôsobujúcim zápal kože a spálenie od slnka.

1. Princíp tienenia ultrafialových lúčov s nano tio2

Tio _ 2 je polovodič typu n. Krištáľová forma nano-tio _ 2 používaná v kozmetike slnečných krémov je vo všeobecnosti rutilná a jej zakázaná šírka pásma je 3,0 eV, keď UV lúče s vlnovou dĺžkou menej ako 400 nm Tio _2, elektróny na valenčnom pásme môžu absorbovať UV lúče, ktoré môžu absorbovať UV, ktoré majú UV, ktoré absorbujú UV, má funkciu Pri malej veľkosti častíc a početných frakcií to výrazne zvyšuje pravdepodobnosť blokovania alebo zachytenia ultrafialových lúčov.

2. Charakteristiky nano-TiO2 v kozmetike slnečnice

2.1

Vysoká účinnosť tienenia UV

Ultrafialová tieniaca schopnosť kozmetiky slnečného krému je vyjadrená faktorom ochrany pred slnkom (hodnota SPF) a čím vyššia je hodnota SPF, tým lepší je účinok opaľovania. Pomer energie potrebnej na výrobu najnižšieho detegovateľného erytému pre pokožku potiahnutú s opaľovacím krémom k energii potrebnej na výrobu erytému rovnakého stupňa pre pokožku bez produktov na opaľovací krém.

Keď Nano-Tio2 absorbuje a rozptyľuje ultrafialové lúče, považuje sa za najaktuálnejší fyzický krém na opaľovanie doma iv zahraničí. Všeobecne platí, že schopnosť nano-tio2 chrániť UVB je 3-4-násobok schopnosti nano-zno.

2.2

Vhodný rozsah veľkosti častíc

Schopnosť ultrafialového tienenia nano-tio2 je určená jeho absorpčnou schopnosťou a schopnosťou rozptylu. Čím menšia je pôvodná veľkosť častíc nano-tio2, tým silnejšia je ultrafialová absorpčná schopnosť. Podľa Rayleighovho zákona o rozptyle svetla existuje optimálna originálna veľkosť častíc pre maximálnu schopnosť rozptylu nano-tio2 ultrafialové lúče s rôznymi vlnovými dĺžkami. Experimenty tiež ukazujú, že čím dlhšia je vlnová dĺžka ultrafialových lúčov, tieniacu schopnosť nano-tio 2 závisí viac od jeho rozptylovej schopnosti; Čím kratšia je vlnová dĺžka, tým viac jej tienenie závisí od jeho absorpčnej schopnosti.

2.3

Vynikajúca dispergovateľnosť a transparentnosť

Pôvodná veľkosť častíc nano-TiO2 je pod 100 nm, oveľa menšia ako vlnová dĺžka viditeľného svetla. Teoreticky môže nano-tio2 vysielať viditeľné svetlo, keď je úplne rozptýlené, takže je priehľadné. Kvôli priehľadnosti Nano-TiO2 nebude pokryť pokožku, keď sa pridá do kozmetiky krémov na opaľovací krém. Preto môže prejaviť prírodnú krásu pokožky. Prepriamenie je jedným z dôležitých indexov Nano-TiO2 v kozmetike slnečných krémov. V skutočnosti je nano-tio 2 priehľadný, ale nie úplne priehľadný v kozmetike slnečných krémov, pretože Nano-TiO2 má malé častice, veľkú špecifickú povrchovú plochu a extrémne vysokú povrchovú energiu a je ľahké sa vytvárať agregáty, čo ovplyvňuje dispergovateľnosť a transparentnosť produktov.

2.4

Dobrý odpor počasia

Nano-tio 2 pre kozmetiku s opaľovacím krémom si vyžaduje určitú odolnosť proti počasiu (najmä odolnosť voči svetlu). Pretože Nano-TiO2 má malé častice a vysokú aktivitu, bude generovať páry elektrónových otvorov po absorbovaní ultrafialových lúčov a niektoré páry elektrónových otvorov sa budú migrovať na povrch, čo bude mať za následok atómový kyslík a hydroxylové radikály, ktoré majú na povrchu Nano-Tio2, čo má silnú oxidačnú schopnosť. Preto musí byť jedna alebo viac priehľadných izolačných vrstiev, ako je oxid kremičitý, alumina a zirkónia, potiahnutá na povrchu nano-tio2, aby sa inhibovala jeho fotochemická aktivita.

3. Typy a vývojové trendy Nano-Tio2

3.1

Prášok

Výrobky Nano-TiO2 sa predávajú vo forme tuhého prášku, ktorý sa dá rozdeliť na hydrofilný prášok a lipofilný prášok podľa povrchových vlastností Nano-Tio2. Hydrofilný prášok sa používa v kozmetike na vode, zatiaľ čo lipofilný prášok sa používa v olejovej kozmetike. Hydrofilné prášky sa všeobecne získavajú anorganickým povrchovým ošetrením. Väčšina z týchto cudzích práškov Nano-Tio2 podstúpila špeciálne povrchové ošetrenie podľa ich aplikačných polí.

3.2

Farba pleti nano tio2

Pretože častice Nano-Tio2 sú jemné a ľahko rozptýliteľné modré svetlo s kratšou vlnovou dĺžkou vo viditeľnom svetle, keď sa pridajú do kozmetiky opaľovania, pokožka ukáže modrý tón a bude vyzerať nezdravé. Aby sa zhodovala s farbou pleti, červené pigmenty, ako je oxid železa, sa často pridávajú do kozmetických vzorcov v skorom štádiu. Avšak kvôli rozdielu v hustote a zmáčateľnosti medzi nano-tio2 _ 2 a oxidom železa sa často vyskytujú plávajúce farby.

4. Stav výroby Nano-TiO2 v Číne

Výskum v malom rozsahu Nano-Tio2 _ 2 v Číne je veľmi aktívny a teoretická úroveň výskumu dosiahla svetovú pokročilú úroveň, ale aplikovaný výskumný a inžiniersky výskum je relatívne zaostalý a mnoho výsledkov výskumu sa nedá transformovať na priemyselné výrobky. Priemyselná výroba Nano-TiO2 v Číne sa začala v roku 1997, o viac ako 10 rokov neskôr ako Japonsko.

Existujú dva dôvody, ktoré obmedzujú kvalitu a konkurencieschopnosť trhu výrobkov Nano-Tio2 v Číne:

① Applied Technology Research zaostáva

Výskum aplikačných technológií musí vyriešiť problémy s pridávaním vyhodnotenia procesu a účinku Nano-TiO2 v kompozitnom systéme. Výskum aplikácií Nano-TiO2 v mnohých oblastiach nebol úplne vyvinutý a výskum v niektorých oblastiach, ako je napríklad kozmetika opaľovacích krémov, sa musí stále prehĺbiť. Čínsky výskum Nano-Tio2 _ 2 sa musí zdĺhať.

② Technológia povrchovej úpravy nano-tio2 potrebuje ďalšiu štúdiu

Povrchové ošetrenie zahŕňa anorganické povrchové ošetrenie a organické povrchové ošetrenie. Technológia povrchového úpravy sa skladá z vzorca povrchového úpravy, technológie povrchovej úpravy a zariadení na povrchové úpravy.

5. Záverečné poznámky

Transparentnosť, ultrafialové tieniace výkony, disperzibilita a odolnosť svetla Nano-TiO2 v kozmetike slnečných krémov sú dôležitými technickými indexmi na posúdenie jej kvality a proces syntézy a metóda povrchovej liečby Nano-TiO2 sú kľúčom k určovaniu týchto technických indexov.