纳米技术与纳米材料（Ⅵ）——纳米氧化锌在防晒化妆品中的应用.pdf

维普资讯 第 33卷第 6期 日用 化 学 X--业 Vo1．33No．6 2003年 l2月 ChinaSurfactantDetement Cosmetics Dee．20 纳米技术与纳米材料 (VI) 纳 米 氧 化 锌 在 防 晒 化 妆 品 中 的 应 用 姚 超 一，吴凤 芹 ，林西平 ，汪 信 (1．南京理 工大学，江苏，南京 210094；2．江苏工业学院 化工系，江苏 常州 213016) 摘要 ：比较了纳米氧化锌和纳米二氧化钛屏蔽紫外线方面的差异 ，阐述 lr防晒化妆 品中纳米氧化锌 的特点 和功能。紫外线屏蔽效率 、透 明性 、分散性和光稳定性是衡量防晒化妆 品中纳米氧化锌性能优劣的主要标 准，粒径控制技术以及表面处理技术是提高纳米氧化锌质量的根本途径。详细讨论 了防晒领域的纳米氧化 锌 的产品种类 、发展趋势和研究方向；最后 ，简要的论述 厂国内纳米氧化锌的研究和生产现状。 关键词 ：防晒化妆 品；纳米氧化锌 ；长波紫外线 ；物理防晒剂 ；透明性 ；分散性 中图分类号 ：TQ658．2 文献标识码 ：A 文章编号：1001—1803(2003)06—0393一)【5 太阳光中的紫外线按其波长可分为UVA (320Flill 规律符合 Rayleigh光散射定律 。。。但纳米 ZnO在屏 ～ 400咖 )、UVB (290nln～320咖 )和 UVC (200nlll 蔽紫外线方面和纳米 TiO，又有所差异 。 ～ 290咖 )。UVB是导致灼伤 、间接色素沉积和皮肤 1．1 纳米氧化锌与纳米二氧化钛在屏蔽紫外线方面 癌 的主要根源 ，灼伤主要表现皮肤 出现红斑，严重者 的 比较 还可能伴 有水 肿 、水 疱 、脱 皮 、发 烧 和恶 心 的症 图 1为纳米 ZnO和纳米 TiO2在凡士林 中(纳米粉 状…1。目前 ，防晒化妆品中的防晒指数 (SPF)就是 体的质量 分数为 5％)对不 同波长紫外线 的吸光度 针对 UVB的防护 。UVC虽绝大部分被大气平流层 中 (A) 的臭氧层所吸收 ，但 由于其波长短 、能量高和臭氧层 破坏的13益加剧 ，对人类造成的伤害也不能忽视。随 着全球紫外线辐射强度 的不断增加和皮肤科学的发 展 ，UVA对 人体 的伤 害逐渐 引起人们 的关注 6。 UVA的穿透能力强且具有累积性 ，长期作用于皮肤 可造成皮肤弹性降低 、皮肤粗糙和皱纹增多等光老化 现象 ，UVA还能加剧 UVB造成 的伤害。纳米氧化锌 能够有效屏蔽 UVA，近年来在防晒化妆品中得到广 泛应用[7～0l。 1 纳米氧化锌 的特点 ／．m 1含纳米TiO2 2含纳米Zn0 纳米 ZnO和纳米 TiO，是两种重要且广泛使用 的 物理防晒剂 ，它们屏蔽紫外线的原理都是吸收和散射 图 1 纳米氧化锌和纳米二氧化钛的光吸收曲线 紫外 线 。由于它们 均属 于 N型半导体 ，金红 石型 Fig I Abs0rI)edcurvesofnanosea]ezincoxideandnarloseale TiO2的禁带宽度 ( )为3．0eV，ZnO的禁带宽度为 titanium dioxide 3．2eV。当受到紫外线的照射时，价带上的电子可吸 由图 1可 见，在 330ilnl以下 ，纳米 Ti()，对紫外 收紫外线而被激发到导带上 ，同时产生空穴 一电予 线的屏蔽能力明显高于纳米 ZnO．在 同样浓度下，含 对 ，因此它们具有吸收紫外线 的功能