Nanotecnoloxía e nanomateriais: dióxido de titanio nanómetro en cosméticos de protección solar

Nanotecnoloxía e nanomateriais: dióxido de titanio nanómetro en cosméticos de protección solar

Cita palabras

Ao redor do 5% dos raios radiados polo sol teñen raios ultravioleta cunha lonxitude de onda ≤400 nm. Os raios ultravioleta á luz solar pódense dividir en: raios ultravioleta de onda longa cunha lonxitude de onda de 320 nm ~ 400 nm, chamados raios ultravioleta tipo A (UVA); Os raios ultravioleta de onda media cunha lonxitude de onda de 290 nm a 320 nm chámanse raios ultravioleta tipo B (UVB) e os raios ultravioleta de onda curta cunha lonxitude de onda de 200 nm a 290 nm chámanse raios ultravioleta de tipo C.

Debido á súa lonxitude de onda curta e alta enerxía, os raios ultravioleta teñen un gran poder destrutivo, o que pode danar a pel das persoas, causar inflamacións ou queimaduras solares e producir seriamente cancro de pel. A UVB é o principal factor que causa inflamación na pel e queimaduras solares.

1. O principio de blindaje ultravioleta raios con nano tio2

TIO _ 2 é un semiconductor tipo N. A forma cristalina de nano-tio _ 2 usada en cosméticos de protección solar é xeralmente rutil, e o seu ancho da banda prohibida é de 3,0 eV cando os raios ultravos con lonxitude de onda menos de 400 nm irradiar tio _ 2, electróns en banda de valencia poden absorber os raios uv e tan excusos. Raios UV. Con pequeno tamaño de partícula e numerosas fraccións, isto aumenta moito a probabilidade de bloquear ou interceptar os raios ultravioleta.

2. Características de nano-tiio2 en cosméticos de protección solar

2.1

Alta eficiencia de blindaje UV

A capacidade de blindaje ultravioleta dos cosméticos de protección solar exprésase polo factor de protección solar (valor SPF) e canto maior sexa o valor SPF, mellor será o efecto protector solar. A relación da enerxía necesaria para producir o eritema máis baixo detectable para a pel recuberta de produtos de protección solar á enerxía necesaria para producir eritema do mesmo grao para a pel sen produtos de protección solar.

A medida que Nano-Tio2 absorbe e discae os raios ultravioleta, considérase o protector solar físico máis ideal na casa e no estranxeiro. En xeral, a capacidade de nano-tiio2 para blindar a UVB é 3-4 veces a de nano-zno.

2.2

Rango de tamaño de partícula adecuado

A capacidade de blindaje ultravioleta de nano-TIO2 está determinada pola súa capacidade de absorción e capacidade de dispersión. Canto menor sexa o tamaño de partícula orixinal de Nano-Tio2, máis forte será a capacidade de absorción de ultravioleta. Segundo a lei de dispersión de luz de Rayleigh, hai un tamaño de partícula orixinal óptimo para a capacidade máxima de dispersión de raios nano-tio2 a ultravioleta con diferentes lonxitudes de onda. Os experimentos tamén demostran que canto máis longa a lonxitude de onda dos raios ultravioleta, a capacidade de blindaje de Nano-Tio 2 depende máis da súa capacidade de dispersión; Canto máis curta sexa a lonxitude de onda, máis o seu blindaje depende da súa capacidade de absorción.

2.3

Excelente dispersibilidade e transparencia

O tamaño orixinal da partícula de Nano-TIO2 está por baixo de 100 nm, moi inferior á lonxitude de onda da luz visible. Teoricamente, Nano-Tio2 pode transmitir luz visible cando estea completamente dispersada, polo que é transparente. Por mor da transparencia de Nano-Tio2, non cubrirá a pel cando se engade aos cosméticos de protección solar. Polo tanto, pode mostrar a beleza natural da pel. Transparencia é un dos índices importantes de Nano-Tio2 en cosméticos de pantalla solar. De feito, Nano-Tio 2 é transparente pero non completamente transparente nos cosméticos de protección solar, porque Nano-Tio2 ten partículas pequenas, gran superficie específica e enerxía superficial extremadamente alta, e é fácil formar agregados, afectando así a dispersibilidade e a transparencia dos produtos.

2.4

Boa resistencia ao tempo

Nano-Tio 2 para os cosméticos de protección solar require certa resistencia meteorolóxica (especialmente resistencia á luz). Debido a que o nano-tio2 ten pequenas partículas e alta actividade, xerará pares de buraco de electróns despois de absorber raios ultravioleta, e algúns pares de buraco a electróns migrarán á superficie, dando lugar a oxíxeno atómico e radicais hidroxilo. especias. Polo tanto, unha ou varias capas de illamento transparentes, como a sílice, a alúmina e o circonio, deben ser revestidas na superficie de Nano-Tio2 para inhibir a súa actividade fotoquímica.

3. Tipos e tendencias de desenvolvemento de Nano-Tio2

3.1

Po nano-Tio2

Os produtos Nano-Tio2 véndense en forma de po sólido, que se poden dividir en po hidrofílico e po lipófilo segundo as propiedades da superficie de Nano-Tio2. O po hidrofílico úsase en cosméticos a base de auga, mentres que o po lipófilo úsase nos cosméticos a base de aceite. Os po hidrofílicos obtéñense xeralmente mediante un tratamento superficial inorgánico. A maioría destes po de nano-tio2 estranxeiros sufriron un tratamento especial especial segundo os seus campos de aplicación.

3.2

Cor de pel nano tio2

Debido a que as partículas de nano-Tio2 son finas e fáciles de dispersar a luz azul cunha lonxitude de onda máis curta a luz visible, cando se engade aos cosméticos de protección solar, a pel mostrará ton azul e parecerá insalubre. Para coincidir coa cor da pel, a miúdo engádense pigmentos vermellos como o óxido de ferro ás fórmulas cosméticas na fase inicial. Non obstante, debido á diferenza de densidade e humectabilidade entre nano-Tio2 _ 2 e óxido de ferro, adoitan producirse cores flotantes.

4. Estado de produción de Nano-Tio2 en China

A investigación a pequena escala sobre Nano-TiO2 _ 2 en China é moi activa e o nivel de investigación teórica alcanzou o nivel avanzado mundial, pero a investigación aplicada e a investigación en enxeñaría é relativamente atrasada e moitos resultados da investigación non se poden transformar en produtos industriais. A produción industrial de Nano-Tio2 en China comezou en 1997, máis de 10 anos máis tarde que Xapón.

Hai dúas razóns que restrinxen a calidade e a competitividade do mercado dos produtos nano-TIO2 en China:

① A investigación de tecnoloxía aplicada queda atrás

A investigación en tecnoloxía de aplicacións debe resolver os problemas de engadir o proceso e a avaliación de efectos de Nano-TIO2 no sistema composto. A investigación de aplicacións de Nano-Tio2 en moitos campos non se desenvolveu plenamente e a investigación nalgúns campos, como os cosméticos de protección solar, aínda hai que profundizar. Débese ao retraso da investigación tecnolóxica aplicada, os produtos Nano-Tio2 _ 2 de China non poden formar marcas en serie para cumprir os requisitos especiais de diferentes campos.

② A tecnoloxía de tratamento superficial de Nano-Tio2 precisa un estudo máis

O tratamento superficial inclúe tratamento de superficie inorgánica e tratamento de superficie orgánica. A tecnoloxía de tratamento superficial está composta por fórmula de axente de tratamento superficial, tecnoloxía de tratamento superficial e equipos de tratamento superficial.

5. Observacións conclusivas

A transparencia, o rendemento de blindaje ultravioleta, a dispersibilidade e a resistencia á luz de Nano-Tio2 en cosméticos de protección solar son importantes índices técnicos para xulgar a súa calidade, e o proceso de síntese e o método de tratamento superficial de Nano-Tio2 son a clave para determinar estes índices técnicos.