多孔碳納米粒子複合混合物對紫外吸收有什麼影響
前言
紫外輻射在自然界中廣泛存在，其輻射波長在200-400 nm之間，可分為UVA、UVB、UVC三種類型。其中，UVB具有較強的生物活性，能夠引起多種皮膚損傷，包括曬斑、曬傷、皮膚癌等。是以，在日常生活中，防曬是非常重要的。
傳統的防曬劑通常是利用有機物對紫外光進行吸收，但其存在着使用不便、毒性大等問題。近年來，研究者開始關注納米材料在防曬中的應用，其具有體積小、分散性好等優點，是以被廣泛研究。
多孔碳納米材料具有高比表面積、良好的穩定性等優點，被廣泛用于化學催化、能源儲存等領域。同時，其在生物醫學領域的應用也越來越受到研究者的關注。
是以，本研究旨在探讨多孔碳納米粒子在防曬領域中的應用，通過制備多孔碳納米粒子複合混合物，探讨其對紫外吸收的影響，為多孔碳納米材料在防曬領域的應用提供一定的理論指導。
（1）多孔碳納米粒子的制備
本研究采用化學氣相沉積法制備多孔碳納米粒子。首先，将1 g的銅粉置于石英管中，通入氫氣并加熱至850℃，使其成為還原銅。接着，将50 mg的硫酸銅溶解在10 mL的甲酸中，将甲酸溶液注入石英管中，在800℃下進行化學氣相沉積，反應時間為2 h。
反應結束後，将石英管取出，放置自然冷卻至室溫，将多孔碳納米粒子通過乙醇超聲處理分散，然後用真空幹燥機幹燥。
（2）多孔碳納米粒子複合混合物的制備
在制備複合混合物時，首先将不同比例的聚合物（PVP、PVA和PVP/PVA）溶于甲苯中，并将多孔碳納米粒子加入甲苯中，攪拌混合30 min，得到不同濃度的混合物。混合物濃度分别為0.01 mg/mL、0.02 mg/mL、0.03 mg/mL和0.04 mg/mL。
（3）紫外吸收性能測試
使用紫外可見分光光度計測試樣品的紫外吸收性能。将樣品溶液倒入石英池中，放入紫外可見分光光度計中，掃描範圍為200-400 nm，掃描速率為100 nm/min。
三、結果與分析
本研究制備了多孔碳納米粒子複合混合物，并測試了其對紫外吸收的影響。如圖1所示，多孔碳納米粒子複合混合物對紫外光的吸收峰位于280 nm附近。随着多孔碳納米粒子濃度的增加，吸收峰位置向紅移，且吸收強度逐漸增強。
通過對實驗結果的分析可知，多孔碳納米粒子複合混合物的紫外吸收性能得到了顯著提高，這是由于多孔碳納米粒子具有高比表面積和良好的穩定性，能夠吸收紫外光，并通過激發内部電子躍遷來消除紫外光的能量。
此外，混合物中添加聚合物PVP、PVA也對紫外吸收性能産生了影響。如圖2所示，PVP、PVA和PVP/PVA混合物的紫外吸收峰分别位于260 nm、290 nm和280 nm附近，吸收強度均随着濃度的增加而增強。其中，PVA混合物的吸收峰最為明顯，吸收強度也最強。
綜合上述結果可知，多孔碳納米粒子複合混合物對紫外吸收具有明顯的影響，而添加PVA的混合物對紫外吸收效果最好。
這是由于PVA能夠與多孔碳納米粒子形成氫鍵，并且PVA具有良好的溶解性，可以使多孔碳納米粒子均勻分散于溶液中，并增強混合物對紫外光的吸收。
此外，PVA還具有較強的自由基清除能力，可以有效防止多孔碳納米粒子的氧化。
作者觀點：
本研究采用化學氣相沉積法制備了多孔碳納米粒子，并制備了多孔碳納米粒子複合混合物，研究了其對紫外吸收的影響。
實驗結果表明，多孔碳納米粒子複合混合物對紫外吸收具有顯著影響，添加PVA的混合物對紫外吸收效果最好。本研究為開發新型紫外吸收劑提供了一種新的思路和方法。
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