به گزارش ایسنا، به تازگی مقاله‌ای در نشریه ACS Applied Nano Materials منتشر شده است که در آن نانوذرات جدید اکسید روی/دی اکسید تیتانیوم (ZnO/TiO2) 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. پراکنده‌ کننده‌های 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 (SiO2) یک گزینه عالی است، تحقیقات قبلی نشان داده است که کامپوزیت‌های ZnO پوشش داده شده با SiO2 به سرعت ZnO را هنگامی که با اسید هیدروکلریک اچ می‌شوند، خارج می‌کنند و نانوذرات SiO2 توخالی تولید می‌کنند.

در نتیجه، این تردید وجود دارد که پوشش SiO2 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 SiO2 به طور سنتی استفاده می‌شود، مورد نظر است.

رویکرد آئروسل شعله‌ای امیدوارکننده‌ترین رویکرد برای ایجاد کامپوزیت‌های ZnO/TiO2 در مقایسه با روش‌های استاندارد تولید مانند روش سل-ژل است.

از این روش می‌توان برای ایجاد ذرات هسته-پوسته ZnO/TiO2 با مقاومت اسیدی بالا با تبدیل مواد هسته (ZnO) و پوسته (TiO2) به قطرات استفاده کرد. ذرات TiO2 سپس در فصل مشترک ذرات ZnO در مرحله تبخیر حلال پوشش داده می‌شوند.

به نقل از ستاد نانو، در این مطالعه، از روش آئروسل به کمک شعله برای تولید نانوذرات چند هسته‌ای ZnO/TiO2 به طور مؤثر استفاده شد و کارایی نانوذرات TiO2 در بهبود مقاومت اسیدی نانوذرات اکسید روی به نمایش گذاشته شد.

مقاومت اسیدی ذرات ZnO/TiO2 با استفاده از اسید سولفوریک ارزیابی شد. تجزیه یون‌های روی حداقل بود و نشان داده شد که مقاومت اسیدی نانوذرات ZnO با ترکیب نانوپوسته TiO2 بهبود یافته است.