紫外線是太陽光中對人體危害較大的一種光波。過度照射紫外線，會使皮膚產(chǎn)生紅斑、黑斑，使皮膚老化，嚴重的會引發(fā)皮膚癌。近年來，隨著人們對紫外線認識的提高及保健意識的增強，防曬型化妝品的開發(fā)、應用逐漸成為一個科研熱點。二氧化鈦由于具有高折光性和高光活性，一直被作為一種主要的防曬劑。納米二氧化鈦因有著更為優(yōu)越的性能而被廣泛重視，被用于新型、防曬化妝品的研究和開發(fā)，逐步顯示其特殊的優(yōu)越性和廣闊的應用前景。
1 防曬機理
納米二氧化鈦(VK-T02)對紫外線的吸收機理可能是：納米二氧化鈦的電子結(jié)構(gòu)是由價電子帶和空軌道形成的傳導帶構(gòu)成的，當其受紫外線照射時，比其禁帶寬度(約為2.3 eV)能量大的光線被吸收，使價帶的電子激發(fā)至導帶，結(jié)果使價電子帶缺少電子而發(fā)生空穴，形成容易移動且活性極強的電子一空穴對。這樣的電子.空穴對一方面可以在發(fā)生各種氧化還原反應時相互之間又重新結(jié)合，以熱量或產(chǎn)生熒光的形式釋放能量，另一方面可離解成在晶格中自由遷移到晶格表面或其它反應場所的自由空穴和自由電子，并立即被表面基團捕獲。通常情況下二氧化鈦會表面水活化產(chǎn)生表面羥基捕獲自由空穴，形成羥基自由基，而游離的自由電子很快會與吸收態(tài)氧氣結(jié)合產(chǎn)生超氧自由基，因而還會將周圍的細菌與病毒殺死?？梢?，紫外線照射、表面水活化程度及吸氧率是二氧化鈦光活性的3個基本條件。
正是由于納米二氧化鈦吸收紫外線后會產(chǎn)生自由基，從而會加速皮膚的老化，對皮膚造成危害。因此，在使用納米二氧化鈦(VK-T02)作為防曬劑的時候，要從減弱或消除3個基本條件入手，以減弱或根本消除其光活性，從而降低其危害性。
2 產(chǎn)品
德國BASF公司今年3月17日宣布，其在生產(chǎn)的化妝品中加入了微細二氧化鈦VK-T02 微粒，這是一種透明的紫外光濾光劑，BASF公司已準備在上市這種含納米二氧化鈦VK-T02 的化妝品和防曬品。這種微細二氧化鈦具有超透明性，且能在不同的油中具有很好的相容穩(wěn)定性。二氧化鈦已被美國食品和藥物監(jiān)督局認可為類防曬物質(zhì)。
日本昭和電工公司(SDK)通過兼并的一家分公司(現(xiàn)為Showa Titanium Co., Ltd)生產(chǎn)微粒，其中FTX系列為30nm直徑的二氧化鈦VK-T02 顆粒，該公司還在納米粒子外涂上均勻的硅土薄層降低表面活性，增加透明度和提高其屏蔽紫外線的功能。Maxlight FTS具有納米顆粒的高度分散性和優(yōu)異的屏蔽UVB(波長280～320nm)的功能。配方中加入少量FTS即可獲得較高的防曬系數(shù)值，還可使皮膚有很高的透明度。
3 專利
專利中述及的多為可用于化妝品的納米二氧化鈦微粒制造方法。法國Oreal公司1998年授權(quán)公告的美國專利US 5756110，這種穩(wěn)定且均相的VK-T02 防曬品適合于保護人類皮膚或頭發(fā)的光照，減少UV-A和或UV-B，特別是太陽光輻射損害，并顯示出良好的透明性，其由存儲穩(wěn)定的超細油水乳液組成，乳液中含有均相的無機物分散微粒，如二氧化鈦納米VK-T02 粒子，直徑可在10～50nm之間。
Laboratoires Expanscience2005年授權(quán)公告的美國專利US 6919071，其也是將無機防曬劑包裹在油水乳液中，無機粒子可以是納米二氧化鈦VK-T02 。
將無離子水緩慢的滴加到四氯化鈦中，然后用無機酸或者鹽的稀溶液將其稀釋，加熱保溫得納米級二氧化鈦乳液，將納米級二氧化鈦乳液用pH值小于5.2 的有機酸進行洗滌、經(jīng)過濾膜過濾，然后脫除水和有機酸得納米級二氧化鈦粉體。應用于涂料、化妝品、橡膠輪胎等領域。
4 標準
我國批納米的標準中包括了納米二氧化鈦的標準，標準號為GBT19591-2004，標準中將二氧化鈦分為銳鈦礦型(A)和金紅石型(R)兩類。設立主含量、粒徑、團聚指數(shù)、比表面積、白度、水分、pH、灼燒失重、表觀密度、鉛、汞、砷。鉛、汞、砷有害雜質(zhì)指標的設置，主要考慮作為化妝品、醫(yī)藥添加劑用。
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