Coating synthetic materials with zinc oxide nanoparticles acting as a UV filter

• Autorzy: Woźniak B. , Dąbrowska S. , Wojnarowicz J. , Chudoba T. , Łojkowski W.

Warianty tytułu

PL

Pokrywanie materiałów syntetycznych cząstkami nano-tlenku cynku pełniącymi funkcję filtru UV

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Zinc oxide (ZnO) is one of physical filters that effectively absorb ultraviolet light in the UV-A range. ZnO produced at the Laboratory of Nanostructures was characterised by nanometric particle size of 28±4 nm (SSA BET). By coating the surface of a transparent film of polyethylene terephthalate (PET) with ZnO nanoparticles, the authors aimed at obtaining a coating that absorbs UV-A radiation. The coating process took place in a water suspension of ZnO, in which the phenomenon of acoustic cavitation was triggered, where the implosion of cavitation bubbles led to deposition of ZnO nanoparticles on the PET film surface. As part of the work, optimum parameters of the PET film coating process were developed, thus obtaining a filter in the form of a ZnO coating that effectively absorbs UV light.

PL

Tlenek cynku (ZnO) jest zaliczany do filtrów fizycznych skutecznie pochłaniających światło ultrafioletowe w zakresie UV-A. ZnO wytworzony w Laboratorium Nanostruktur charakteryzował się nanometryczną wielkością cząstek 28±4 nm (SSA BET). Pokrywając powierzchnię transparentnej folii z politereftalanu etylenu (PET) nanocząstkami ZnO autorzy mieli na celu uzyskanie warstwy pochłaniającej promieniowanie UV-A. Pokrywanie odbywało się w wodnej zawiesinie ZnO, w której wytworzono zjawisko kawitacji akustycznej, gdzie implozja pęcherzy kawitacyjnych prowadziła do osadzenia się nanocząstek ZnO na powierzchni folii PET. W ramach prac opracowano optymalne parametry procesu pokrywania folii PET uzyskując filtr w postaci warstwy ZnO, skutecznie pochłaniającej światło UV.

Słowa kluczowe

EN

nano zinc oxide; UV filters; polyethylene terephthalate (PET); ultrasounds

PL

nanotlenek cynku; filtry UV; politereftalan etylenu (PET); fale ultradźwiękowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 68, nr 3
• Strony: 15--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Woźniak B.

• Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk

autor

Dąbrowska S.

• Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk

autor

Wojnarowicz J.

• Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk

autor

Chudoba T.

• Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk

autor

Łojkowski W.

• Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk

Bibliografia

• [1] Plastics – the Facts, An analysis of European plastics production, demand and waste data, Plastics Europe, Report 2015.
• [2] Panfil-Kuncewicz H., Kuncewicz A., Puławski A. (2009), Wpływ opakowania na trwałość mleka spożywczego, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, nr 63.
• [3] Boutard T., Rousseau B., Couteau C., Tomasoni C., Simonnard C., Jacquot C., Coiffard L. J. M., Konstantinov K., Devers T., Roussakis C. (2013), Comparison of photoprotection efficiency and antiproliferative activity of ZnO commercial sunscreens and CeO2, „Materials Letters”, 108, 13–16, DOI: 10.1016/j.matlet.2013.06.085.
• [4] Wang Z. L. (2004), Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications, Journal of Physics: Condensed Matter, 16, s. 829–858, DOI:10.1088/0953-8984/16/25/R01.
• [5] Zhang L., Jiang Y., Ding Y., Povey M., York D. (2007), Investigation into the antibacterial behaviour of suspensions of ZnO nanoparticles (ZnO nanofluids), “Journal of Nanoparticle Research”, 9, 479–489, DOI:10.1007/ s11051-006-9150-1.
• [6] Goh E. G., Xu X., McCormick P. G. (2014), Effect of particle size on the UV absorbance of zinc oxide, “Scripta Materiala”, 78–79, 49–52, DOI:10.1016/j.scriptamat.2014.01.033.
• [7] Roco, M.C., Mirkin C.A., Hersam M.C. (2013), Nanotechnology Research Directions for Societal Needs [in] 2020: Retrospective and Outlook. http://nano.gov/node/948 (accessed on 22 August 2016).
• [8] Cierech M., Kolenda A., Grudniak A. M., Wojnarowicz J., Woźniak B., Gołaś M., Swoboda-Kopeć E., Łojkowski W., Mierzwińska-Nastalska E. (2016), Significance of polymethylmethacrylate (PMMA) modification by zinc oxide nanoparticles for fungal biofilm formation, “International Journal of Pharmaceutics”, 510, 323–335, DOI: 10.1016/j.ijpharm.2016.06.052.
• [9] Nanoparticles Future Markets, Zinc Oxide The Global Market, 2 Edition, 2014.
• [10] Didenko Y., Suslick K. S. (2002), The energy efficiency of formation of photons, radicals and ions during single-bubble cavitation, “Nature”, 418, 394–397.
• [11] Suslick K. S., Price G. J. (1999), Applications of ultrasound to materials chemistry, “J. Ann. Rev. Mater.”, 29, 295–326.
• [12] Applerot G., Perkas N., Amirian G., Girshevitz O., Gedanken A. (2009), Coating of glass with ZnO via ultrasonic irradiation and a study of its antibacterial properties, “Applied Surface Science”, 256S, S3–S8.
• [13] Friedman A., Perkas N., Koltypin Y., Gedanken A. (2012), Depositing nanoparticles inside millimeter-size hollowing tube, “Applied Surface Science”, 258, 2368–2372.
• [14] Soloviev M., Gedanken A. (2011), Coating a stainless steel play with silver nanoparticles by the sonochemical method, “Ultrasonics Sonochemistry”, 18, 356–362.
• [15] Perelshtein I., Applerot G., Perkas N., Grinblat J., Hulla E., Wehrschuetz-Sigl E., Hasmann A., Guebitz G., Gedanken A. (2010), Ultrasound radiation as a “throwing stones” technique for the production of antibacterial nanocomposite textiles, “ACS Appl. Mater. Interfaces”, 2 (7), DOI:10.1021/am100291w.
• [16] Wojnarowicz J., Chudoba T., Smoleń D., Łojkowski W., Majcher A., Mazurkiewicz A. (2014) Przykłady otrzymywania nanocząstek z wykorzystaniem mikrofalowej solwotermalnej syntezy MSS, „Szkło i Ceramika”, 65/6, 8–11.
• [17] Majcher, A., Wiejak, J., Przybylski, J., Chudoba, T., Wojnarowicz, J., A Novel Reactor for Microwave Hydrothermal Scale-up Nanopowder Synthesis, „Int. J. Chem. React. Eng.”, 2013, 11, 361–368, DOI: 10.1515/ijcre-2012-0009.
• [18] Wojnarowicz J., Opalinska A., Chudoba T., Gierlotka S., Mukhovskyi R., Pietrzykowska E., Sobczak K., Lojkowski W., Effect of water content in ethylene glycol solvent on the size of ZnO nanoparticles prepared using microwave solvothermal synthesis, “Journal of Nanomaterials”, 2016, 15, DOI: 10.1155/2016/2789871.
• [19] Gawlik W. (1999), Spektroskopia optyczna UV/VIS, PWN, Warszawa, 193.