多孔碳纳米粒子复合混合物对紫外吸收有什么影响
前言
紫外辐射在自然界中广泛存在，其辐射波长在200-400 nm之间，可分为UVA、UVB、UVC三种类型。其中，UVB具有较强的生物活性，能够引起多种皮肤损伤，包括晒斑、晒伤、皮肤癌等。因此，在日常生活中，防晒是非常重要的。
传统的防晒剂通常是利用有机物对紫外光进行吸收，但其存在着使用不便、毒性大等问题。近年来，研究者开始关注纳米材料在防晒中的应用，其具有体积小、分散性好等优点，因此被广泛研究。
多孔碳纳米材料具有高比表面积、良好的稳定性等优点，被广泛用于化学催化、能源储存等领域。同时，其在生物医学领域的应用也越来越受到研究者的关注。
因此，本研究旨在探讨多孔碳纳米粒子在防晒领域中的应用，通过制备多孔碳纳米粒子复合混合物，探讨其对紫外吸收的影响，为多孔碳纳米材料在防晒领域的应用提供一定的理论指导。
（1）多孔碳纳米粒子的制备
本研究采用化学气相沉积法制备多孔碳纳米粒子。首先，将1 g的铜粉置于石英管中，通入氢气并加热至850℃，使其成为还原铜。接着，将50 mg的硫酸铜溶解在10 mL的甲酸中，将甲酸溶液注入石英管中，在800℃下进行化学气相沉积，反应时间为2 h。
反应结束后，将石英管取出，放置自然冷却至室温，将多孔碳纳米粒子通过乙醇超声处理分散，然后用真空干燥机干燥。
（2）多孔碳纳米粒子复合混合物的制备
在制备复合混合物时，首先将不同比例的聚合物（PVP、PVA和PVP/PVA）溶于甲苯中，并将多孔碳纳米粒子加入甲苯中，搅拌混合30 min，得到不同浓度的混合物。混合物浓度分别为0.01 mg/mL、0.02 mg/mL、0.03 mg/mL和0.04 mg/mL。
（3）紫外吸收性能测试
使用紫外可见分光光度计测试样品的紫外吸收性能。将样品溶液倒入石英池中，放入紫外可见分光光度计中，扫描范围为200-400 nm，扫描速率为100 nm/min。
三、结果与分析
本研究制备了多孔碳纳米粒子复合混合物，并测试了其对紫外吸收的影响。如图1所示，多孔碳纳米粒子复合混合物对紫外光的吸收峰位于280 nm附近。随着多孔碳纳米粒子浓度的增加，吸收峰位置向红移，且吸收强度逐渐增强。
通过对实验结果的分析可知，多孔碳纳米粒子复合混合物的紫外吸收性能得到了显著提高，这是由于多孔碳纳米粒子具有高比表面积和良好的稳定性，能够吸收紫外光，并通过激发内部电子跃迁来消除紫外光的能量。
此外，混合物中添加聚合物PVP、PVA也对紫外吸收性能产生了影响。如图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，吸收强度均随着浓度的增加而增强。其中，PVA混合物的吸收峰最为明显，吸收强度也最强。
综合上述结果可知，多孔碳纳米粒子复合混合物对紫外吸收具有明显的影响，而添加PVA的混合物对紫外吸收效果最好。
这是由于PVA能够与多孔碳纳米粒子形成氢键，并且PVA具有良好的溶解性，可以使多孔碳纳米粒子均匀分散于溶液中，并增强混合物对紫外光的吸收。
此外，PVA还具有较强的自由基清除能力，可以有效防止多孔碳纳米粒子的氧化。
作者观点：
本研究采用化学气相沉积法制备了多孔碳纳米粒子，并制备了多孔碳纳米粒子复合混合物，研究了其对紫外吸收的影响。
实验结果表明，多孔碳纳米粒子复合混合物对紫外吸收具有显著影响，添加PVA的混合物对紫外吸收效果最好。本研究为开发新型紫外吸收剂提供了一种新的思路和方法。
参考文献：
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