Nanotechnology at Nanomaterial: Nanometer Titanium Dioxide sa Sunscreen Cosmetics
Quote ng mga salita
Humigit -kumulang 5% ng mga sinag na radiated ng araw ay may mga ultraviolet ray na may haba ng haba ng haba ng ≤400 nm. Ang mga sinag ng ultraviolet sa sikat ng araw ay maaaring nahahati sa: Long-wave ultraviolet ray na may haba ng haba ng 320 nm ~ 400 nm, na tinatawag na A-type na ultraviolet ray (UVA); Ang mga medium-wave ultraviolet ray na may haba ng haba ng 290 nm hanggang 320 nm ay tinatawag na B-type na ultraviolet ray (UVB) at short-wave ultraviolet ray na may isang haba ng haba ng 200 nm hanggang 290 nm ay tinatawag na C-type ultraviolet ray.
Dahil sa maikling haba ng haba at mataas na enerhiya, ang mga sinag ng ultraviolet ay may malaking mapanirang kapangyarihan, na maaaring makapinsala sa balat ng mga tao, maging sanhi ng pamamaga o sunog ng araw, at malubhang makagawa ng kanser sa balat. Ang UVB ay ang pangunahing kadahilanan na nagdudulot ng pamamaga ng balat at sunog ng araw.
1. Ang Prinsipyo ng Shielding Ultraviolet Rays na may Nano TiO2
Ang TIO _ 2 ay isang N-type na semiconductor. Ang kristal na anyo ng nano-tiO _ 2 na ginamit sa sunscreen cosmetics ay karaniwang rutile, at ang ipinagbabawal na lapad ng banda ay 3.0 eV kapag ang mga sinag ng UV na may haba ng haba na mas mababa sa 400nm irradiate tio _ 2, ang mga electron sa valence band ay maaaring sumipsip ng mga sinag ng UV at nasasabik sa conduction band, at ang mga pares ng elektron ay nabuo sa parehong oras, sa gayon tio _ 2 mga sinag. Sa maliit na laki ng butil at maraming mga praksyon, ito ay lubos na nagdaragdag ng posibilidad ng pagharang o pagharang ng mga sinag ng ultraviolet.
2. Mga Katangian ng Nano-TiO2 sa Sunscreen Cosmetics
2.1
Mataas na kahusayan sa kalasag ng UV
Ang kakayahang kalasag ng ultraviolet ng sunscreen cosmetics ay ipinahayag ng sun protection factor (SPF na halaga), at mas mataas ang halaga ng SPF, mas mahusay ang epekto ng sunscreen. Ang ratio ng enerhiya na kinakailangan upang makabuo ng pinakamababang nakikitang erythema para sa balat na pinahiran ng mga produktong sunscreen sa enerhiya na kinakailangan upang makabuo ng erythema ng parehong degree para sa balat nang walang mga produktong sunscreen.
Habang sumisipsip at nagkalat ang mga sinag ng ultraviolet ray, itinuturing itong pinaka mainam na pisikal na sunscreen sa bahay at sa ibang bansa. Sa pangkalahatan, ang kakayahan ng nano-tiO2 na protektahan ang UVB ay 3-4 beses na nano-znO.
2.2
Ang angkop na saklaw ng laki ng butil
Ang ultraviolet na kalasag na kakayahan ng nano-tiO2 ay tinutukoy ng kakayahan ng pagsipsip at kakayahang magkalat. Ang mas maliit na orihinal na laki ng butil ng nano-tiO2, mas malakas ang kakayahan ng pagsipsip ng ultraviolet. Ayon sa batas ng ilaw ng Rayleigh, mayroong isang pinakamainam na orihinal na laki ng butil para sa maximum na kakayahang kumalat ng nano-tiO2 hanggang sa mga sinag ng ultraviolet na may iba't ibang mga haba ng haba. Ipinapakita rin ng mga eksperimento na mas mahaba ang haba ng haba ng haba ng mga sinag ng ultraviolet, ang kakayahan ng kalasag ng nano-tio 2 ay higit na nakasalalay sa kakayahang kumalat nito; Ang mas maikli ang haba ng haba, mas maraming kalasag ay nakasalalay sa kakayahan ng pagsipsip nito.
2.3
Mahusay na pagpapakalat at transparency
Ang orihinal na laki ng butil ng nano-tiO2 ay nasa ibaba 100 nm, mas mababa kaysa sa haba ng haba ng nakikita na ilaw. Sa teoretikal, ang nano-tiO2 ay maaaring magpadala ng nakikitang ilaw kapag ito ay ganap na nagkalat, kaya ito ay transparent. Dahil sa transparency ng nano-tiO2, hindi nito masakop ang balat kapag idinagdag sa sunscreen cosmetics. Samakatuwid, maaari itong magpakita ng natural na kagandahan ng balat.Transparency ay isa sa mga mahahalagang index ng nano-tiO2 sa sunscreen cosmetics. Sa katunayan, ang nano-tiO 2 ay malinaw ngunit hindi ganap na malinaw sa sunscreen cosmetics, dahil ang nano-tiO2 ay may maliit na mga partikulo, malaking tiyak na lugar ng ibabaw at sobrang mataas na enerhiya sa ibabaw, at madaling bumuo ng mga pinagsama-samang, kaya nakakaapekto sa pagkalat at transparency ng mga produkto.
2.4
Magandang paglaban sa panahon
Ang Nano-TiO 2 para sa sunscreen cosmetics ay nangangailangan ng ilang paglaban sa panahon (lalo na ang light resistance). Dahil ang nano-tiO2 ay may maliit na mga particle at mataas na aktibidad, bubuo ito ng mga pares ng elektron-hole pagkatapos ng pagsipsip ng mga ultraviolet ray, at ang ilang mga pares ng elektron-hole ay lilipat sa ibabaw, na nagreresulta sa atomic oxygen at hydroxyl radical sa tubig na adsorbed sa ibabaw ng nano-tiO2, na may malakas na kakayahan sa oksihenasyon.it ay magiging sanhi ng discoloration ng mga produkto at amoy dahil sa pagbagsak ng mga spice. Samakatuwid, ang isa o higit pang mga transparent na layer ng paghihiwalay, tulad ng silica, alumina at zirconia, ay dapat na pinahiran sa ibabaw ng nano-tiO2 upang mapigilan ang aktibidad na photochemical nito.
3. Mga Uri at Pag-unlad ng mga uso ng nano-tiO2
3.1
Nano-TiO2 Powder
Ang mga produktong nano-TiO2 ay ibinebenta sa anyo ng solidong pulbos, na maaaring nahahati sa hydrophilic powder at lipophilic powder ayon sa mga katangian ng ibabaw ng nano-TiO2. Ang hydrophilic powder ay ginagamit sa mga pampaganda na batay sa tubig, habang ang lipophilic powder ay ginagamit sa mga pampaganda na batay sa langis. Ang mga hydrophilic na pulbos ay karaniwang nakuha ng hindi organikong paggamot sa ibabaw.Most sa mga dayuhang nano-tiO2 na pulbos na ito ay sumailalim sa espesyal na paggamot sa ibabaw ayon sa kanilang mga patlang ng aplikasyon.
3.2
Kulay ng Kulay Nano TiO2
Dahil ang mga particle ng nano-tiO2 ay maayos at madaling ikalat ang asul na ilaw na may mas maiikling haba ng haba sa nakikitang ilaw, kapag idinagdag sa sunscreen cosmetics, ang balat ay magpapakita ng asul na tono at mukhang hindi malusog. Upang tumugma sa kulay ng balat, ang mga pulang pigment tulad ng iron oxide ay madalas na idinagdag sa mga cosmetic formula sa maagang yugto. Gayunpaman, dahil sa pagkakaiba-iba ng density at kakayahang umangkop sa pagitan ng nano-tiO2 _ 2 at iron oxide, madalas na nangyayari ang mga lumulutang na kulay.
4. Katayuan ng produksiyon ng nano-tiO2 sa China
Ang maliliit na pananaliksik sa nano-tiO2 _ 2 sa Tsina ay aktibo, at ang antas ng teoretikal na pananaliksik ay umabot sa antas ng advanced na mundo, ngunit ang inilapat na pananaliksik at pananaliksik sa engineering ay medyo paatras, at maraming mga resulta ng pananaliksik ay hindi mababago sa mga produktong pang-industriya. Ang pang-industriya na produksiyon ng Nano-TiO2 sa China ay nagsimula noong 1997, higit sa 10 taon mamaya kaysa sa Japan.
Mayroong dalawang mga kadahilanan na naghihigpitan sa kalidad at pagiging mapagkumpitensya sa merkado ng mga produktong nano-TiO2 sa China:
① Ang inilapat na pananaliksik sa teknolohiya ay nasa likuran
Ang pananaliksik ng teknolohiya ng application ay kailangang malutas ang mga problema ng pagdaragdag ng proseso at pagsusuri ng pagsusuri ng nano-TiO2 sa composite system. Ang pananaliksik ng application ng nano-tiO2 sa maraming mga patlang ay hindi pa ganap na binuo, at ang pananaliksik sa ilang mga patlang, tulad ng sunscreen cosmetics, kailangan pa ring palalimin.Due sa lag ng inilapat na pananaliksik sa teknolohiya, ang mga nano-tiO2 _ 2 na mga produkto ay hindi maaaring bumuo ng mga serial brand upang matugunan ang mga espesyal na kinakailangan ng iba't ibang larangan.
② Ang teknolohiya ng paggamot sa ibabaw ng nano-tiO2 ay nangangailangan ng karagdagang pag-aaral
Kasama sa paggamot sa ibabaw ang inorganic na paggamot sa ibabaw at paggamot sa organikong ibabaw. Ang teknolohiya ng paggamot sa ibabaw ay binubuo ng formula ng ahente ng paggamot sa ibabaw, teknolohiya ng paggamot sa ibabaw at kagamitan sa paggamot sa ibabaw.
5. Pagtatapos ng mga puna
Ang transparency, ultraviolet na kalasag na pagganap, pagkalat at magaan na pagtutol ng nano-tiO2 sa sunscreen cosmetics ay mahalagang mga teknikal na index upang hatulan ang kalidad nito, at ang proseso ng synthesis at paraan ng paggamot sa ibabaw ng nano-TiO2 ay ang susi upang matukoy ang mga teknikal na index na ito.
Oras ng Mag-post: JUL-04-2022