سنتز نانوذراتی که روی پوست اثرات محافظتی بهتری دارند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، نانوذرات اکسید روی (ZnO) به‌عنوان پراکنده‌کننده‌های پرتو فرابنفش (UV) توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند، زیرا پتانسیل آن‌ها برای محافظت از پوست انسان در برابر قرار گرفتن در معرض UV مشخص شده است. با این حال، مقاومت اسیدی نانوذرات اکسید روی نسبتا ضعیف است که منجر به تجزیه آن‌ها بر روی پوست انسان می‌شود. به تازگی مقاله‌ای در نشریه ACS Applied Nano Materials منتشر شده است، که در آن نانوذرات جدید اکسید روی/دی اکسید تیتانیوم (ZnO/TiO ۲) با مقاومت اسیدی و خواص محافظتی در برابر اشعه ماوراء بنفش تشریح شده است.

افزایش تخریب لایه ازن باعث افزایش قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش شده است که تقریباً برای همه موجودات زنده مضر است. مواد محافظ در برابر اشعه ماوراء بنفش به طور فعال برای محافظت از پوست انسان در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش در حال توسعه هستند.

جاذب‌های UV ساخته شده از مواد آلی و پراکنده‌کننده UV ساخته شده از نانوذرات اکسید معدنی دو نوع از مواد محافظ UV هستند. پراکنده‌کننده‌های UV، مانند نانوذرات اکسید روی (ZnO)، در محصولات آرایشی که مستقیم روی پوست انسان اعمال می‌شوند، در صنعت به کار گرفته می‌شوند.

اگرچه خواص پراکندگی UV نانوذرات ZnO فوق‌العاده است، اما مقاومت اسیدی آن‌ها ضعیف است که منجر به تجزیه سریع روی پوست کمی اسیدی انسان می‌شود. این تجزیه خطرناک نانوذرات ZnO به دلیل مقاومت ضعیف اسیدی، نگرانی‌های متعددی را ایجاد می‌کند، زیرا پتانسیل آسیب رساندن به سلامت انسان را دارد. وقتی ZnO در محصولات آرایشی مانند ضدآفتاب تجزیه می‌شود، مشکلات زیادی مانند کاهش یکپارچگی امولسیون و تغییرات ویسکوزیته به دلیل برهمکنش با ماده غلیظ کننده کربوکسیلیک اسید، ایجاد می‌کند.

به تازگی تولید کامپوزیت‌های اکسید روی با اکسید‌های دیگر به‌عنوان روشی مناسب برای بهبود مقاومت اسیدی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. اگرچه دی اکسید سیلیکون (SiO ۲) یک گزینه عالی است، تحقیقات قبلی نشان داده است که کامپوزیت‌های ZnO پوشش داده شده با SiO ۲ به سرعت ZnO را هنگامی که با اسید هیدروکلریک اچ می‌شوند، خارج می‌کنند و نانوذرات SiO ۲ توخالی تولید می‌کنند.

در نتیجه، تردید وجود دارد که پوشش SiO ۲ مقاومت اسیدی نانوذرات اکسید روی را افزایش دهد. برای رسیدگی به مشکلات مربوط به مقاومت اسیدی ضعیف ZnO، یک تغییر اساسی در روش سنتز که از مواد دیگر به جای SiO ۲ به طور سنتی استفاده می‌شود، مورد نظر است.

رویکرد آئروسل شعله‌ای امیدوارکننده‌ترین رویکرد برای ایجاد کامپوزیت‌های ZnO/TiO ۲ در مقایسه با روش‌های استاندارد تولید مانند روش سل-ژل است.

از این روش می‌توان برای ایجاد ذرات هسته-پوسته ZnO/TiO ۲ با مقاومت اسیدی بالا با تبدیل مواد هسته (ZnO) و پوسته (TiO ۲) به قطرات استفاده کرد. ذرات TiO ۲ سپس در فصل مشترک ذرات ZnO در مرحله تبخیر حلال پوشش داده می‌شوند.

در این مطالعه، از روش آئروسل به کمک شعله برای تولید نانوذرات چند هسته‌ای ZnO/TiO ۲ به طور موثر استفاده شد و کارایی نانوذرات TiO ۲ در بهبود مقاومت اسیدی نانوذرات اکسید روی به نمایش گذاشته شد.

مقاومت اسیدی ذرات ZnO/TiO ۲ با استفاده از اسید سولفوریک ارزیابی شد. تجزیه یون‌های روی حداقل بود و نشان داده شد که مقاومت اسیدی نانوذرات ZnO با ترکیب نانوپوسته TiO ۲ بهبود یافته است.