文档介绍：防紫外线
纳米氧化钛(同VK-T25)的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关:当粒径较大时,对紫外线的阻隔是以反射、散射为主,且对中波区和长波区紫外线均有效。防晒机理是简单的遮盖,属一般的物理防晒,防晒能力较弱;随着粒径的减小,光线能透过纳米二氧化钛(同VK-T25)的粒子面,对长波区紫外线的反射、散射性不明显,而对中波区紫外线的吸收性明显增强。其防晒机理是吸收紫外线,主要吸收中波区紫外线。
利用纳米TiO2的透明性和紫外线吸收能力还可用作食品包装膜、油墨、涂料、纺织制品和塑料填充剂,可以替代有机紫外线吸收剂,用于涂料中可提高涂料耐老化能力。
1、纳米钛白粉抗菌剂的性能特点
大多数抗菌是有机物质,它们广泛用于食品、洗涤剂、纺织品及化妆品中。但它们存在着耐热性差、易挥发、易分解产生有害物、安全性较差等缺点。为此人们积极开发研究了一些无机抗菌剂,超微细TiO2就是其中之一。由于抗菌剂在产品中需达到一定的用量,故选择抗菌剂必须遵循下列原则:
(1)对人体是安全无毒的,对皮肤没有刺激性;
(2)抗菌能力强,抗菌范围广;
(3)无臭味、怪味,外观颜色要浅,气味要小;
(4)热稳定性要好,高温下不变色、不分解、不挥发、不变质等;
(5)价格便宜,来源容易等。
超微细钛白粉为无机成分,无毒、无味、无刺激性,热稳定性与耐热性好,不燃烧,且自身为白色,完全符合上述原则。
1)纳米二氧化钛(同VK-TG01)抗菌特点:
1对人体安全无毒,对皮肤无刺激性。
2抗菌能力强,抗菌范围广。
3无臭味、怪味,气味小。
4耐水洗,储存期长。
5热稳定性好,高温下不变色,不分解,不挥发,不变质。
6即时性好,纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果,而其他银系抗菌剂效果则需约24h。
7纳米二氧化钛(同VK-TG01)是一种永久性维持抗菌效果的抗菌剂。
8具有很好的安全性,科用于食品添加剂等,与皮肤接触无不良影响。
2)纳米二氧化钛(同VK-TG01)的抗菌原理:
纳米二氧化钛(同VK-TG01)在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。由于纳米二氧化钛的电子结构特点为一个满TiO2的价带和一个空的导带,在水和空气的体系中,纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下,当电子能量达到或超过其带隙能时,电子就可从价带激发到导带,同时在价带产生相应的空穴,即生成电子、空穴对,在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置,发生一系列反应:
TiO2+hνe-——+h+
H2O+h+——·OH+H+
O2+e-——O-2·
O-2·+H+——HO2·
2HO2·——O2+H2O2
H2O2+O-2·——·OH+OH-+O2
吸附溶解在TiO2表面的氧俘获电子形成O2·,生成的超氧化物阴离子自由基与多数有机物反应(氧化),同时能与细菌内的有机物反应,生成CO2和H2O;而空穴则将吸附在TiO2表面的OH和H2O氧化成·OH,·OH有很强的氧化能力,攻击有机物的不饱和键或抽取H原子产生新自由基,激发链式反应,最终致使细菌分解。
TiO2的杀菌作用在于它的量子尺寸效应,虽然钛白粉(普通TiO2)也有光催化作用,也能够产生电子、空