MISiS国家研究技术大学(NITU)的研究人员通过化学合成和随后对氧化锌纳米粒子的改性,获得了一种通用的紫外线防护滤光片。 过滤器的多功能性在于它既可以用于聚合物行业,也可以用于美容领域,其独特之处在于可以使过滤器透明而不是白色。 研究结果发表在《
当前纳米科学》和
《合金与化合物杂志》上 ;获得了俄罗斯专利。
化学科学学院候选人 Senatova测量溶液中氧化锌纳米粒子的Zeta电位。几乎每个人都在阳光下“燃烧”。 造成此类灼伤的原因是皮肤上暴露于紫外线辐射。 从曝光强度的角度来看,最危险的是B型紫外线辐射,范围为305至320 nm。 紫外线辐射还会大量导致导致黑色素瘤(皮肤癌)的突变和皮肤细胞的过早衰老。 此外,紫外线会破坏许多聚合物(有机玻璃,聚乙烯,聚丙烯等),这种现象被称为“紫外线老化”。
为了防止紫外线辐射的有害和破坏作用,世界各地广泛使用了各种过滤器(将添加剂添加到聚合物组合物和防晒霜中)。 金属氧化物(例如二氧化钛或氧化锌)被广泛用作过滤器。 但是许多研究人员声称,二氧化钛纳米颗粒可能具有致癌作用(引起癌症),并且氧化锌将基于它的产品染成白色,从而剥夺了聚合物包装的透明度(尤其是氧化锌产生了白色涂料“锌白” )
含有未改性(左)和改性(右)纳米粉的水中氧化锌分散体的外观 。
为了解决创建透明氧化锌和在其基础上制造通用紫外线滤光片的问题,NUST“ MISiS”研究团队与来自俄罗斯癌症研究中心的同事一起以 NUST MISiS Alevtina Chernikova的校长说:“
N。N. Blokhina提出了一种化学合成具有修饰表面的锌纳米粒子的方法 。
科学家们已经学会了如何在化学合成过程中直接控制基于氧化锌纳米粒子的UV滤光片的光学特性。 在实验中,纳米颗粒溶液以及带有纳米颗粒的聚丙烯薄膜显示出100%的B型紫外线吸收
“
我们合成了具有改性表面的氧化锌纳米颗粒, ”该研究的一名参与者
,NUST“ MISiS”博士研究员说。 斯维特拉娜·塞纳托娃(Svetlana Senatova) 。 -
对表面改性如何影响氧化锌纳米粒子的化学和物理性质的研究表明,所获得的纳米粒子可以成功用作防止紫外线辐射的滤光片。 体外实验表明,与供血一起孵育时,合成的纳米粒子表面被含硅烷的化合物修饰后没有血液毒性 。
由于纳米粒子的小尺寸使其能够穿透皮肤层并进入人体,因此研究人员必须了解它们将如何影响健康人的血细胞。
在NUST“ MISiS”安装纳米颗粒化学合成装置(AIC“ Nanohim”)的外观根据该进展的作者,氧化锌纳米粒子的表面改性导致它们在光谱的可见光部分的透明度增加,这使其不仅可以用作防晒霜的一部分,而且还可以用于制造透明聚合物。 此类材料可用于例如透明食品容器,薄膜的制造中,或用于安装在露天的结构的覆面板中。 另外,纳米颗粒的表面改性将使添加的紫外线滤光剂的量减少5-10倍,这带来了积极的经济效果。