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Preparation of Broad-spectrum UV Protection Carbon Dots for the Application of Sunscreen Absorber
CHEN Qidan, CHEN Guanji, YOU Shanmei, ZANG Xinyao, YANG Bai
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Preparation of Broad-spectrum UV Protection Carbon Dots for the Application of Sunscreen Absorber
Sunscreen absorber， the basic ultraviolet（UV） protection additives that absorb UV rays， is the active ingredient in sunscreen products. However， traditional sunscreen absorbers are known as organic and inorganic chemicals which have problems such as unknown toxicity for human health and environment， instability， poor water solubility， and a narrow range of UV absorption， the study of eco-friendly broad-spectrum sunscreen absorber materials is important for the application of sunscreen products. In recent years， carbon dots have shown good properties in the application of UV absorbers due to their chemistry stability， eco-friendly， excellent UV absorption efficiency. In this study， two kinds of carbon dots（named O-CDs and A-CDs， respectively） were prepared from dopamine hydrochloride and o-phenylenediamine， citric acid and urea independently by simple one-pot hydrothermal synthesis method， purified by column chromatography and then characterized by X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）， transmission electron microscopy（TEM）， X-ray diffraction（XRD）， Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）， Ultraviolet-visible spectroscopy（UV-Vis）， and fluorescence spectroscopy. The results showed that a broad-spectrum UV protection material named as B-CDs was developed by mixing O-CDs and A-CDs with the optimized mass ratio of 1∶1.5. In addition， the B-CDs were added as a broad-spectrum UV absorber to polyvinyl alcohol（PVA） solution to prepare the UV protection calligraphy ink， and the sunscreen effect stability of the ink was tested in a certain period（120 h）. The results indicated that the broad-spectrum carbon dots UV absorber is high- efficiency and stable， and carbon dots have the potential to be used as ideal photostable broad-spectrum UV absorber additives for sunscreen products.
Carbon dots / Broad-spectrum UV protection / Sunscreen absorber
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