नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि नॅनोमेटेरियल्स: सनस्क्रीन कॉस्मेटिक्समध्ये नॅनोमीटर टायटॅनियम डायऑक्साइड

नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि नॅनोमेटेरियल्स: सनस्क्रीन कॉस्मेटिक्समध्ये नॅनोमीटर टायटॅनियम डायऑक्साइड

कोट शब्द

सूर्याद्वारे विकृत सुमारे 5% किरणांमध्ये तरंगलांबी ≤400 एनएमसह अल्ट्राव्हायोलेट किरण असतात. सूर्यप्रकाशातील अल्ट्राव्हायोलेट किरणांमध्ये विभागले जाऊ शकते: लाँग-वेव्ह अल्ट्राव्हायोलेट किरण 320 एनएम ~ 400 एनएमच्या तरंगलांबीसह, ज्याला ए-प्रकार अल्ट्राव्हायोलेट किरण (यूव्हीए) म्हणतात; 290 एनएम ते 320 एनएमच्या तरंगलांबीसह मध्यम-वेव्ह अल्ट्राव्हायोलेट किरणांना बी-प्रकार अल्ट्राव्हायोलेट किरण (यूव्हीबी) आणि शॉर्ट-वेव्ह अल्ट्राव्हायोलेट किरणांना 200 एनएम ते 290 एनएमच्या तरंगलांबीसह सी-टाइप अल्ट्राव्हायोलेट किरण म्हणतात.

त्याच्या लहान तरंगलांबी आणि उच्च उर्जेमुळे, अल्ट्राव्हायोलेट किरणांमध्ये मोठी विध्वंसक शक्ती असते, ज्यामुळे लोकांच्या त्वचेचे नुकसान होऊ शकते, जळजळ किंवा सनबर्न होऊ शकते आणि त्वचेचा कर्करोग गंभीरपणे निर्माण होतो. यूव्हीबी हा मुख्य घटक आहे ज्यामुळे त्वचेची जळजळ आणि सनबर्न होते.

1. नॅनो टीओ 2 सह अल्ट्राव्हायोलेट किरणांचे शिल्डिंगचे तत्व

टीआयओ _ 2 एक एन-प्रकार सेमीकंडक्टर आहे. सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या नॅनो-टिओ _ 2 चे क्रिस्टल फॉर्म सामान्यत: रूटिल असते आणि जेव्हा 400 एनएमपेक्षा कमी वेव्हलेन्थसह अतिनील किरण 400 एनएम इरिडिएट टीआयओ _ 2, वॅलेन्स बँडवरील इलेक्ट्रॉन अतिनील रेस शोषून घेतात, आणि इलेक्ट्रॉन-होल पीअर्समध्ये तयार होतात तेव्हा त्याची निषिद्ध बँड रुंदी 3.0 ईव्ही असते. लहान कण आकार आणि असंख्य अंशांसह, हे अल्ट्राव्हायोलेट किरण अवरोधित करणे किंवा इंटरसेप्ट करण्याची संभाव्यता मोठ्या प्रमाणात वाढवते.

2. सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये नॅनो-टीआयओ 2 ची वैशिष्ट्ये

2.1

उच्च अतिनील शिल्डिंग कार्यक्षमता

सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांची अल्ट्राव्हायोलेट शिल्डिंग क्षमता सन प्रोटेक्शन फॅक्टर (एसपीएफ मूल्य) आणि एसपीएफ मूल्य जितके जास्त असेल तितके सनस्क्रीन प्रभाव. सनस्क्रीन उत्पादनांसह त्वचेसाठी लेपित त्वचेसाठी सर्वात कमी शोधण्यायोग्य एरिथेमा तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उर्जेचे प्रमाण सनस्क्रीन उत्पादनांशिवाय त्वचेसाठी समान डिग्री तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उर्जेसाठी.

नॅनो-टीआयओ 2 अल्ट्राव्हायोलेट किरण शोषून घेते आणि विखुरते, हे देश-विदेशातील सर्वात आदर्श भौतिक सनस्क्रीन मानले जाते. सर्वसाधारणपणे, नॅनो-टीआयओ 2 ची यूव्हीबीचे रक्षण करण्याची क्षमता नॅनो-झोनोच्या 3-4 पट आहे.

2.2

योग्य कण आकार श्रेणी

नॅनो-टीआयओ 2 ची अल्ट्राव्हायोलेट शिल्डिंग क्षमता त्याच्या शोषण क्षमता आणि विखुरलेल्या क्षमतेद्वारे निश्चित केली जाते. नॅनो-टीआयओ 2 चे मूळ कण आकार जितके लहान असेल तितके अल्ट्राव्हायोलेट शोषण क्षमता मजबूत होईल. रेलेगच्या प्रकाश विखुरलेल्या कायद्यानुसार, वेगवेगळ्या तरंगलांबींसह नॅनो-टीआयओ 2 ते अल्ट्राव्हायोलेट किरणांच्या जास्तीत जास्त विखुरलेल्या क्षमतेसाठी इष्टतम मूळ कण आकार आहे. प्रयोग हे देखील दर्शविते की अल्ट्राव्हायोलेट किरणांची लांबलचक तरंगलांबी, नॅनो-टिओ 2 ची शिल्डिंग क्षमता त्याच्या विखुरलेल्या क्षमतेवर अधिक अवलंबून असते; तरंगलांबी जितके लहान असेल तितके त्याचे ढाल त्याच्या शोषण क्षमतेवर अवलंबून असते.

2.3

उत्कृष्ट फैलाव आणि पारदर्शकता

नॅनो-टीआयओ 2 चे मूळ कण आकार 100 एनएमच्या खाली आहे, जे दृश्यमान प्रकाशाच्या तरंगलांबीपेक्षा खूपच कमी आहे. सैद्धांतिकदृष्ट्या, नॅनो-टीआयओ 2 जेव्हा ते पूर्णपणे विखुरले जाते तेव्हा दृश्यमान प्रकाश प्रसारित करू शकते, म्हणून ते पारदर्शक आहे. नॅनो-टीआयओ 2 च्या पारदर्शकतेमुळे, सनस्क्रीन कॉस्मेटिक्समध्ये जोडल्यास ते त्वचेला कव्हर करणार नाही. म्हणूनच, हे नैसर्गिक त्वचेचे सौंदर्य दर्शवू शकते. सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये नॅनो-टीआयओ 2 च्या महत्त्वपूर्ण अनुक्रमणिकांपैकी एक आहे. खरं तर, नॅनो-टीआयओ 2 पारदर्शक आहे परंतु सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये पूर्णपणे पारदर्शक नाही, कारण नॅनो-टीआयओ 2 मध्ये लहान कण, मोठे विशिष्ट पृष्ठभाग आणि अत्यंत उच्च पृष्ठभागाची उर्जा आहे आणि एकत्रितपणे तयार करणे सोपे आहे, ज्यामुळे उत्पादनांच्या विखुरलेल्या आणि पारदर्शकतेवर परिणाम होतो.

2.4

चांगला हवामान प्रतिकार

सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांसाठी नॅनो-टिओ 2 साठी विशिष्ट हवामान प्रतिकार (विशेषत: हलका प्रतिकार) आवश्यक आहे. नॅनो-टीआयओ 2 मध्ये लहान कण आणि उच्च क्रियाकलाप आहेत, यामुळे अल्ट्राव्हायोलेट किरण शोषून घेतल्यानंतर इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या तयार होतील आणि काही इलेक्ट्रॉन-छिद्र जोड्या पृष्ठभागावर स्थलांतरित होतील, परिणामी अणु ऑक्सिजन आणि हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स नॅनो-टीआयओ 2 च्या पृष्ठभागावर पाण्याच्या सशक्ततेमुळे तयार होतील. म्हणूनच, सिलिका, एल्युमिना आणि झिरकोनिया सारख्या एक किंवा अधिक पारदर्शक अलगाव थर, त्याच्या फोटोकेमिकल क्रियाकलापांना प्रतिबंधित करण्यासाठी नॅनो-टीआयओ 2 च्या पृष्ठभागावर लेप केलेले असणे आवश्यक आहे.

3. नॅनो-टीआयओ 2 चे प्रकार आणि विकास ट्रेंड

3.1

नॅनो-टिओ 2 पावडर

नॅनो-टीआयओ 2 उत्पादने घन पावडरच्या स्वरूपात विकली जातात, जी नॅनो-टीआयओ 2 च्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांनुसार हायड्रोफिलिक पावडर आणि लिपोफिलिक पावडरमध्ये विभागली जाऊ शकते. हायड्रोफिलिक पावडर पाणी-आधारित सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये वापरला जातो, तर लिपोफिलिक पावडर तेल-आधारित सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये वापरला जातो. हायड्रोफिलिक पावडर सामान्यत: अजैविक पृष्ठभागाच्या उपचारांद्वारे प्राप्त केले जातात. यापैकी बहुतेक परदेशी नॅनो-टीआयओ 2 पावडर त्यांच्या अनुप्रयोग क्षेत्रानुसार विशेष पृष्ठभागावर उपचार घेत आहेत.

2.२

त्वचेचा रंग नॅनो टीओ 2

कारण नॅनो-टीआयओ 2 कण दृश्यमान प्रकाशात लहान तरंगलांबीसह निळा प्रकाश विखुरण्यास सुलभ आणि सुलभ आहेत, जेव्हा सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये जोडले जाते तेव्हा त्वचा निळा टोन दर्शवेल आणि आरोग्यासाठी दिसेल. त्वचेच्या रंगाशी जुळण्यासाठी, लोह ऑक्साईड सारख्या लाल रंगद्रव्ये बर्‍याचदा सुरुवातीच्या टप्प्यात कॉस्मेटिक सूत्रांमध्ये जोडल्या जातात. तथापि, नॅनो-टीआयओ 2 _ 2 आणि लोह ऑक्साईड दरम्यान घनता आणि वेटबिलिटीमधील फरकामुळे, फ्लोटिंग रंग बर्‍याचदा आढळतात.

4. चीनमध्ये नॅनो-टीआयओ 2 ची उत्पादन स्थिती

चीनमधील नॅनो-टीआयओ 2 _ 2 वरील लघु-संशोधन खूप सक्रिय आहे आणि सैद्धांतिक संशोधन पातळी जगात प्रगत पातळीवर पोहोचली आहे, परंतु लागू संशोधन आणि अभियांत्रिकी संशोधन तुलनेने मागासले आहे आणि बरेच संशोधन परिणाम औद्योगिक उत्पादनांमध्ये बदलले जाऊ शकत नाहीत. चीनमधील नॅनो-टीआयओ 2 चे औद्योगिक उत्पादन 1997 मध्ये जपानपेक्षा 10 वर्षांनंतर सुरू झाले.

चीनमधील नॅनो-टीआयओ 2 उत्पादनांची गुणवत्ता आणि बाजारातील स्पर्धात्मकता प्रतिबंधित करणारी दोन कारणे आहेत:

Technology उपयोजित तंत्रज्ञान संशोधन मागे आहे

अनुप्रयोग तंत्रज्ञानाच्या संशोधनात संमिश्र प्रणालीमध्ये नॅनो-टीआयओ 2 चे प्रक्रिया आणि परिणाम मूल्यांकन जोडण्याची समस्या सोडविणे आवश्यक आहे. बर्‍याच क्षेत्रांमध्ये नॅनो-टीआयओ 2 चे अनुप्रयोग संशोधन पूर्णपणे विकसित केले गेले नाही आणि सनस्क्रीन कॉस्मेटिक्स सारख्या काही क्षेत्रातील संशोधन अद्याप अधिक खोल करणे आवश्यक आहे. लागू तंत्रज्ञानाच्या संशोधनात मागे जाणे आवश्यक आहे, चीनचे नॅनो-टीआयओ 2 _ 2 उत्पादने वेगवेगळ्या क्षेत्राच्या विशेष आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी अनुक्रमांक तयार करू शकत नाहीत.

Nan नॅनो-टीआयओ 2 च्या पृष्ठभागावरील उपचार तंत्रज्ञानाला पुढील अभ्यासाची आवश्यकता आहे

पृष्ठभागाच्या उपचारात अजैविक पृष्ठभागावरील उपचार आणि सेंद्रिय पृष्ठभागावर उपचार समाविष्ट आहे. पृष्ठभाग उपचार तंत्रज्ञान पृष्ठभाग उपचार एजंट फॉर्म्युला, पृष्ठभाग उपचार तंत्रज्ञान आणि पृष्ठभागावरील उपचार उपकरणांनी बनलेले आहे.

5. समारोप टीका

सनस्क्रीन कॉस्मेटिक्समध्ये नॅनो-टीआयओ 2 ची पारदर्शकता, अल्ट्राव्हायोलेट शिल्डिंग कार्यक्षमता, फैलावपणा आणि हलकी प्रतिकार ही त्याच्या गुणवत्तेचा न्याय करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण तांत्रिक अनुक्रमणिका आहेत आणि नॅनो-टीआयओ 2 ची संश्लेषण प्रक्रिया आणि पृष्ठभाग उपचार पद्धत ही तांत्रिक अनुक्रमणिका निश्चित करण्यासाठी गुरुकिल्ली आहे.