נאַנאָטעכנאָלאָגיע און נאַנאָמאַטעריאַלן: נאַנאָמעטער טיטאַניום דייאַקסייד אין זונשוץ קאָסמעטיקס

נאַנאָטעכנאָלאָגיע און נאַנאָמאַטעריאַלן: נאַנאָמעטער טיטאַניום דייאַקסייד אין זונשוץ קאָסמעטיקס

ציטיר ווערטער

ארום 5% פון די שטראלן וואס ווערן ארויסגעשטראלט דורך דער זון האבן אולטראוויאלעט שטראלן מיט א כוואליע לענג ≤400 נ"מ. אולטראוויאלעט שטראלן אין זונשייַן קענען ווערן צעטיילט אין: לאנג-כוואליע אולטראוויאלעט שטראלן מיט א כוואליע לענג פון 320 נ"מ~400 נ"מ, גערופן א-טיפ אולטראוויאלעט שטראלן (UVA); מיטל-כוואליע אולטראוויאלעט שטראלן מיט א כוואליע לענג פון 290 נ"מ ביז 320 נ"מ ווערן גערופן ב-טיפ אולטראוויאלעט שטראלן (UVB) און קורץ-כוואליע אולטראוויאלעט שטראלן מיט א כוואליע לענג פון 200 נ"מ ביז 290 נ"מ ווערן גערופן C-טיפ אולטראוויאלעט שטראלן.

צוליב זייער קורצער כוואַליע און הויכער ענערגיע, האָבן אולטראַוויאָלעט שטראַלן גרויסע דעסטרוקטיווע קראַפט, וואָס קענען שאַטן מענטשנס הויט, פאַראורזאַכן אָנצינדונג אָדער זונפאַרברענונג, און ערנסט פּראָדוצירן הויט ראַק. UVB איז דער הויפּט פאַקטאָר וואָס פאַראורזאַכט הויט אָנצינדונג און זונפאַרברענונג.

1. דער פּרינציפּ פון באַשיצן אַלטראַוויאָלעט שטראַלן מיט נאַנאָ TiO2

TiO_2 איז אַן N-טיפּ האַלב-קאָנדוקטאָר. די קריסטאַל פֿאָרעם פֿון נאַנאָ-TiO_2 וואָס מען ניצט אין זונשוץ קאָסמעטיקס איז בכלל רוטיל, און איר פֿאַרווערטע באַנד ברייט איז 3.0 eV. ווען UV שטראַלן מיט אַ כוואַליע לענג ווייניקער ווי 400 נם באַשטראַלן TiO_2, קענען עלעקטראָנען אויף דער וואַלענס באַנד אַבזאָרבירן UV שטראַלן און ווערן אויפֿגעוועקט צום קאַנדאַקשאַן באַנד, און עלעקטראָן-לאָך פּאָרן ווערן גענערירט אין דער זעלבער צייט, אַזוי האט TiO_2 די פֿונקציע פֿון אַבזאָרבירן UV שטראַלן. מיט קליינער פּאַרטיקל גרייס און צאָלרײַכע פֿראַקציעס, דאָס פֿאַרגרעסערט שטאַרק די וואַרשיינלעכקייט פֿון בלאָקירן אָדער אָפּהאַקן אולטראַוויאָלעט שטראַלן.

2. קעראַקטעריסטיקס פון נאַנאָ-TiO2 אין זונשוץ קאָסמעטיקס

2.1

הויך UV שילדינג עפעקטיווקייט

די אולטראוויאלעט שיצנדיקע פעאיקייט פון זונשוץ קאסמעטיקס ווערט אויסגעדריקט דורך דעם זון שוץ פאקטאר (SPF ווערט), און ווי העכער דער SPF ווערט, אלץ בעסער דער זונשוץ עפעקט. די פראפארציע פון ​​דער ענערגיע וואס איז נויטיג צו פראדוצירן די נידריגסטע דעטעקטירבארע עריטהעמא פאר הויט באדעקט מיט זונשוץ פראדוקטן צו דער ענערגיע וואס איז נויטיג צו פראדוצירן עריטהעמא פון דער זעלבער גראד פאר הויט אן זונשוץ פראדוקטן.

וויבאלד נאַנאָ-TiO2 אַבזאָרבירט און צעשפּרייט אולטראַוויאָלעט שטראַלן, ווערט עס באַטראַכט ווי דער מערסט אידעאַלער פיזישער זון-שוץ אין שטוב און אין אויסלאַנד. בכלל, די פיייקייט פון נאַנאָ-TiO2 צו באַשיצן UVB איז 3-4 מאָל אַזוי פיל ווי נאַנאָ-ZnO.

2.2

פּאַסיק פּאַרטיקל גרייס קייט

די אולטראוויאלעט שילדינג פעאיקייט פון נאַנאָ-TiO2 ווערט באשטימט דורך זיין אַבזאָרפּשאַן פעאיקייט און צעשפּרייטונג פעאיקייט. ווי קלענער די אָריגינעלע פּאַרטיקל גרייס פון נאַנאָ-TiO2, אַלץ שטאַרקער די אולטראוויאלעט אַבזאָרפּשאַן פעאיקייט. לויט ריילי'ס געזעץ פון ליכט צעשפּרייטונג, איז דאָ אַן אָפּטימאַלע אָריגינעלע פּאַרטיקל גרייס פֿאַר די מאַקסימום צעשפּרייטונג פעאיקייט פון נאַנאָ-TiO2 צו אולטראוויאלעט שטראַלן מיט פאַרשידענע כוואַליע לענגקטס. עקספּערימענטן ווייַזן אויך אַז ווי לענגער די כוואַליע לענגקטס פון אולטראוויאלעט שטראַלן, די שילדינג פעאיקייט פון נאַנאָ-TiO2 דעפּענדס מער אויף זיין צעשפּרייטונג פעאיקייט; ווי קירצער די כוואַליע לענגקטס, אַלץ מער דעפּענדס זיין שילדינג אויף זיין אַבזאָרפּשאַן פעאיקייט.

2.3

אויסגעצייכנטע דיספּערסאַביליטי און טראַנספּעראַנסי

די ארגינעלע פּאַרטיקל גרייס פון נאַנאָ-TiO2 איז אונטער 100 נאַנאָמעטער, פיל קלענער ווי די כוואַליע לענג פון זעבאר ליכט. טעאָרעטיש, נאַנאָ-TiO2 קען דורכלאָזן זעבאר ליכט ווען עס איז גאָר צעשפּרייט, אַזוי עס איז טראַנספּאַרענט. צוליב די טראַנספּאַרענץ פון נאַנאָ-TiO2, וועט עס נישט דעקן די הויט ווען עס ווערט צוגעגעבן אין זונשוץ קאָסמעטיקס. דעריבער, קען עס ווייַזן נאַטירלעכע הויט שיינקייט. טראַנספּאַרענץ איז איינער פון די וויכטיקע אינדעקסן פון נאַנאָ-TiO2 אין זונשוץ קאָסמעטיקס. אין פאַקט, נאַנאָ-TiO2 איז טראַנספּאַרענט אָבער נישט גאָר טראַנספּאַרענט אין זונשוץ קאָסמעטיקס, ווייַל נאַנאָ-TiO2 האט קליינע פּאַרטיקלעך, גרויס ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח און גאָר הויך ייבערפלאַך ענערגיע, און עס איז גרינג צו פאָרעם אַגראַגאַץ, אַזוי אַפעקטינג די דיספּערסיביליטי און טראַנספּאַרענץ פון פּראָדוקטן.

2.4

גוטע וועטער קעגנשטעל

נאַנאָ-TiO2 פֿאַר זונשוץ קאָסמעטיקס דאַרף געוויסע וועטער קעגנשטעל (ספּעציעל ליכט קעגנשטעל). ווייל נאַנאָ-TiO2 האט קליינע פּאַרטיקלען און הויכע אַקטיוויטעט, וועט עס שאַפֿן עלעקטראָן-לאָך פּאָרן נאָך אַבזאָרבירן אַלטראַוויאָלעט שטראַלן, און עטלעכע עלעקטראָן-לאָך פּאָרן וועלן מיגרירן צו דער ייבערפלאַך, וואָס וועט רעזולטירן אין אַטאָמישע זויערשטאָף און הידראָקסיל ראַדיקאַלן אין דעם וואַסער וואָס זענען אַדסאָרבירט אויף דער ייבערפלאַך פון נאַנאָ-TiO2, וואָס האט אַ שטאַרקע אַקסאַדיישאַן פיייקייט. עס וועט פאַרשאַפן פאַרפאַרבונג פון פּראָדוקטן און שמעקן רעכט צו דער צעפאַל פון געווירצן. דעריבער, איין אָדער מער טראַנספּאַרענט אפגעזונדערטקייט שיכטן, אַזאַ ווי סיליקאַ, אַלומינאַ און זירקאָניאַ, מוזן זיין באדעקט אויף דער ייבערפלאַך פון נאַנאָ-TiO2 צו פאַרהיטן זיין פאָטאָכעמישע אַקטיוויטעט.

3. טיפן און אַנטוויקלונג טרענדס פון נאַנאָ-TiO2

3.1

נאַנאָ-TiO2 פּודער

די נאַנאָ-TiO2 פּראָדוקטן ווערן פאַרקויפט אין דער פאָרעם פון אַ האַרטן פּודער, וואָס קען ווערן צעטיילט אין הידראָפיליש פּודער און ליפּאָפיליש פּודער לויט די ייבערפלאַך אייגנשאַפטן פון נאַנאָ-TiO2. הידראָפיליש פּודער ווערט גענוצט אין וואַסער-באַזירטע קאָסמעטיקס, בשעת ליפּאָפיליש פּודער ווערט גענוצט אין אויל-באַזירטע קאָסמעטיקס. הידראָפילישע פּודערס ווערן בכלל באַקומען דורך נישט-אָרגאַנישע ייבערפלאַך באַהאַנדלונג. רובֿ פון די פרעמדע נאַנאָ-TiO2 פּודערס האָבן דורכגעמאַכט אַ ספּעציעלע ייבערפלאַך באַהאַנדלונג לויט זייערע אַפּליקאַציע פעלדער.

3.2

הויט קאָליר נאַנאָ TiO2

ווייל נאַנאָ-TiO2 פּאַרטיקלען זענען פיין און גרינג צו צעשפּרייטן בלוי ליכט מיט קירצערע כוואַליע-לענג אין זעבאר ליכט, ווען מען לייגט זיי צו אין זונשוץ קאָסמעטיקס, וועט די הויט ווייַזן אַ בלויען טאָן און אויסזען נישט געזונט. כּדי צו פּאַסן די הויט קאָליר, ווערן רויטע פּיגמענטן ווי אייַזן אָקסייד אָפט צוגעגעבן צו קאָסמעטישע פאָרמולעס אין דער פרי סטאַגע. אָבער, צוליב דעם חילוק אין געדיכטקייט און נאַסקייט צווישן נאַנאָ-TiO2 _ 2 און אייַזן אָקסייד, פּאַסירן אָפט שוועבענדיקע קאָלירן.

4. פּראָדוקציע סטאַטוס פון נאַנאָ-TiO2 אין כינע

קליינע פארשונג אויף נאַנאָ-TiO2 _ 2 אין כינע איז זייער אַקטיוו, און דער טעאָרעטישער פארשונגס-ניוואָ האט דערגרייכט דעם וועלט-אַוואַנסירטן ניוואָ, אָבער די אַפּליצירטע פארשונג און אינזשעניריע-פארשונג זענען רעלאַטיוו צוריקגעשטאַנען, און פילע פארשונגס-רעזולטאַטן קענען נישט ווערן פארוואנדלט אין אינדוסטריעלע פּראָדוקטן. די אינדוסטריעלע פּראָדוקציע פון ​​נאַנאָ-TiO2 אין כינע האט זיך אָנגעהויבן אין 1997, מער ווי 10 יאָר שפּעטער ווי יאַפּאַן.

עס זענען דא צוויי סיבות וואָס באַגרענעצן די קוואַליטעט און מאַרק קאָנקורענץ-פיייקייט פון נאַנאָ-TiO2 פּראָדוקטן אין כינע:

① אַפּליקירטע טעכנאָלאָגיע פאָרשונג בלייבט הינטערשטעליק

די אַפּליקאַציע טעכנאָלאָגיע פאָרשונג דאַרף סאָלווען די פּראָבלעמען פון צולייגן פּראָצעס און ווירקונג עוואַלואַציע פון ​​נאַנאָ-TiO2 אין קאָמפּאָזיט סיסטעמען. די אַפּליקאַציע פאָרשונג פון נאַנאָ-TiO2 אין פילע פעלדער איז נישט גאָר דעוועלאָפּעד, און די פאָרשונג אין עטלעכע פעלדער, אַזאַ ווי זונשוץ קאָסמעטיקס, דאַרף נאָך ווערן טיפער. צוליב דעם פאַרהאַלטונג פון אַפּליקירטער טעכנאָלאָגיע פאָרשונג, קענען כינע'ס נאַנאָ-TiO2 _2 פּראָדוקטן נישט פאָרמירן סעריאַל בראַנדז צו טרעפן די ספּעציעלע באדערפענישן פון פאַרשידענע פעלדער.

② די ייבערפלאַך באַהאַנדלונג טעכנאָלאָגיע פון ​​נאַנאָ-TiO2 דאַרף ווייטערדיקע שטודיע

ייבערפלאַך באַהאַנדלונג כולל נישט-אָרגאַנישע ייבערפלאַך באַהאַנדלונג און אָרגאַנישע ייבערפלאַך באַהאַנדלונג. ייבערפלאַך באַהאַנדלונג טעכנאָלאָגיע איז צוזאַמענגעשטעלט פון ייבערפלאַך באַהאַנדלונג אַגענט פאָרמולע, ייבערפלאַך באַהאַנדלונג טעכנאָלאָגיע און ייבערפלאַך באַהאַנדלונג עקוויפּמענט.

5. שליסנדיקע באַמערקונגען

די טראַנספּאַרענץ, אַלטראַווייאַליט שילדינג פאָרשטעלונג, דיספּערסיביליטי און ליכט קעגנשטעל פון נאַנאָ-TiO2 אין זונשוץ קאָסמעטיקס זענען וויכטיקע טעכנישע אינדעקסן צו משפּטן זייַן קוואַליטעט, און דער סינטעז פּראָצעס און ייבערפלאַך באַהאַנדלונג אופֿן פון נאַנאָ-TiO2 זענען דער שליסל צו באַשטימען די טעכנישע אינדעקסן.