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为探究 TiO2 对纹身黄色墨水激光降解的影响,研究人员进行实验,发现其改变降解过程,有重要意义。
在当今社会,纹身已成为一种时尚潮流,越来越多的人选择用纹身来展现个性。然而,随着时间推移和个人喜好的改变,许多人又后悔当初的纹身决定,想要将其去除。激光洗纹身便成为了目前最常用的方法,它主要是利用选择性光热解原理,通过特定波长的激光破坏纹身色素。但在实际操作中,人们发现某些纹身墨水很难通过激光彻底清除,这让激光洗纹身面临着不小的挑战。
其中,黄色纹身墨水和含有二氧化钛(TiO2 )的墨水尤其难以去除。黄色颜料由于其吸收峰波长与现有激光系统不匹配,很难被完全消除;而 TiO2 不仅会使纹身颜色在激光治疗后发生奇怪变化,比如从白色变成绿色、灰色等,还会让纹身的去除变得更加困难,多次激光治疗还可能导致皮肤留疤。为了深入了解这些问题,来自弗林德斯大学(Flinders University)的 Batool A. Aljubran、Kirstin E. Ross 等研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Archives of Toxicology》上。
研究人员为了探究 TiO2 对纹身黄色墨水激光降解的影响,采用了多种关键技术方法。在实验过程中,利用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDX)来观察样品的微观形态和元素组成;运用动态光散射(DLS)技术测量粒子大小;通过 X 射线衍射(XRD)分析晶体结构的变化;借助顶空气相色谱 - 质谱联用仪(GC-MS)来鉴定激光照射后产生的挥发性降解产物。
研究结果如下:
颜色变化 :通过肉眼观察发现,激光照射后,黄色颜料和墨水样品颜色从黄色变成了棕绿色,TiO2 样品则变成了浅灰色。这与以往报道中 TiO2 照射后变黑有所不同,原因是该研究使用的 532nm 激光,TiO2 不吸收此波长的光。
GC-MS 分析 :通过对激光照射后的参考颜料、颜料 - TiO2 混合物和墨水进行 GC-MS 分析,发现所有样品中都存在 1,3 - 丁二炔苯和甲苯。干燥墨水产生了 2 - 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯等;PY14 产生了 3 - 丁烯基甲基丙烯酸酯等。此外,TiO2 的存在改变了挥发性降解产物的化学特征,减少了其浓度,且混合物的 GC-MS 色谱图峰数和峰强度都有所降低,这表明 TiO2 可能减少了颜料的降解程度。
SEM 分析 :SEM 图像显示,激光照射后,TiO2 的形态发生了改变,出现了团聚、较大的球形纳米颗粒、长棒以及微小纳米颗粒。PY14 原本是细聚集粉末,照射后变成了 2 - 6μm 长的薄层光滑片。而在 PY14 - TiO2 样品中,TiO2 似乎 “粘” 在 PY14 表面,并在其周围形成簇,这可能阻止了 PY14 破碎成更小的颗粒。纹身墨水在激光照射后,表面变得不再光滑,出现了坑洼、孔洞,纤维结构被熔化,部分墨水如 BO 墨水表面还出现了更多的异质性,有大量 TiO2 聚集。
DLS 分析 :DLS 测量结果表明,激光照射后,300nm 的 TiO2 团聚成更大的颗粒,PY14 颗粒则破碎成更小的粒子。但在 TiO2 存在的情况下,PY14 - TiO2 混合物的粒径更大,这说明 TiO2 在最终粒径中起主要作用。对于纹身墨水,照射后所有墨水的粒径都增大了,不过含有大量 TiO2 的 BO 墨水粒径增加幅度较小,这表明高含量的 TiO2 限制了激光对粒子的分解作用。
XRD 分析 :XRD 分析显示,照射后的 TiO2 和 PY14 晶体结构发生了重排,衍射峰强度降低。而 BO 墨水在激光照射后,TiO2 的高强度峰更加明显,这可能是因为 TiO2 在激光照射后向墨水表面排列,同时也表明 TiO2 可能发生了从金红石到锐钛矿的结构转变。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了激光处理纹身墨水时,TiO2 对降解过程有显著影响。它改变了降解产物的种类和浓度,影响了粒子的形态和大小,还可能阻碍激光洗纹身的效果,因为形成的较大颗粒会降低人体自然清除机制的效率。此外,研究还发现激光照射纹身墨水会产生多种潜在有毒的挥发性化合物,这些化合物可能通过吸入或皮肤接触进入人体,对健康造成威胁。而且,墨水和颜料粒子在激光照射后形成的新形态和粒径变化,也可能导致不同的毒性问题,比如较小的纳米颗粒可能在体内重新分布,引发有害甚至致癌反应;较大的聚集体则可能难以被身体清除,长期留存并释放有害物质,引发炎症或其他健康问题。
这项研究为深入了解激光洗纹身的挑战和潜在毒性提供了重要依据,强调了进一步研究和改进纹身去除技术的必要性,对推动纹身去除领域的发展具有重要意义。
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