外文原文及中文翻译：经表面处理的纳米二氧化钛颗粒在防晒产品中的应用

本科生毕业设计外文原文及中文翻译学 院 轻工学院 专 业_印刷工程_导 师 聂义然 学 生 赵思异 学 号_201110830252_2015年3月30日经表面处理的纳米二氧化钛颗粒在防晒产品中的应用摘要：对纳米TiO2进行研究应用于防晒霜，确保制备出能足够吸收紫外线的SPF光学透明薄膜。选用金红石晶型纳米TiO2，进行研究。纳米TiO2的生产的基本原理是硫酸盐的合成工艺，合成对纳米产品的最终改性。TiO2纳米粒子表面改性后以硅酸钠为硅源的涂料。由此产生的二氧化硅包覆的纳米TiO2进行检查扫描（扫描电子显微镜）和透射电子显微镜观察。颗粒均匀分布和均匀的非晶态镀层，在TiO2表面的二氧化硅分子异质形核的形成，观察。防晒系数（SPF）28是由装有9%重量的纳米TiO2而确定的。用5%重量的二氧化硅进行根据法体外测定防晒产品的UVA系数。关键词：纳米二氧化钛；表面处理；二氧化硅；防晒1、简介市场上的防晒霜有无机和有机配方中的紫外线过滤器。紫外滤光器能改变，色散或吸收紫外线（紫外线）辐射。太阳光谱中的紫外辐射表面是在290，400纳米带，是传统分为UVB（290320 nm）和UVA（320400 nm），其中后者又分为指（340400nm）和UVA（320340 nm）其生物活性的基础。当寻找一个防晒霜的低致敏潜力最好的UV过滤器是无机产品，那些更难以纳入。最常用的无机紫外线过滤器是二氧化钛（二氧化钛）和氧化锌（氧化锌）。这些氧化物已制备的纳米颗粒对可见光辐射最小的反射，从而产生更少的白色的效果时，适用于皮肤，也有特殊性质的观点照片防护功效。其潜在的利益作为一个紫外辐射阻挡在个人护理产品的材料由于其优异的紫外线吸收性能，成本效益和惰性。它的化学和生理惰性，使它非常适合制定轻度或低过敏性的防晒产品，尤其是小孩和拥有敏感的皮肤得人。TiO2以三种晶体形态存在于自然界中：锐钛矿，板钛矿和金红石型。金红石相一般用作防晒化妆品的成分由于其较高的紫外吸收，其高的光催化活性，有利于代活性氧，因此，高光催化活性的二氧化钛导致的化妆品配方的分解，并有利于产生的活性氧，从而提高了安全问题。TiO2表面氧化物覆盖才是宽谱应用的关键点在化妆品中，通过防止氧和/或水与电子-空穴对产生的自由基逃逸。因为这个原因，特殊的表面处理二氧化硅（SiO2）等，二甲基硅油（c2h6osi）N）或氧化铝（氧化铝）是必需的，以抑制二氧化钛固有的光催化活性涂层的颗粒来完成的。通过将白色水合氧化物沉淀到粒子上表面。这些沉淀过程可以强烈地影响在治疗过程中的条件。因此，最佳的治疗条件需要确定后已选定的表面处理化学品。这也是正确制定和分散的无机防晒剂，它们是有效的重要的无机物；保持有效，只要颗粒保持在因为他们的皮肤是稳定的，在一个合适的车辆，他们反映或分散阳光。第一代太阳过滤含有ZnO和TiO2不透明的白色微粒，当应用于皮肤。这些问题几乎消失与使用相同的金属氧化物作为纳米粒子，其化学，机械，电气和光学性质不同的微粒相比，微粒。由于二氧化钛纳米颗粒不穿透皮肤，无机过滤器被认为是比有机过滤器更安全。1.1.防晒成分的调控防晒霜是在所有的发达国家调节。每个国家都有一个授权的成分列表和他们的最大允许浓度在最终产品，被归类为化妆品或非处方药在欧盟，太阳产品被列为化妆品，符合欧洲委员会的指示，所有成员国的批准，并将其转化为含有允许成分的清单的法律。列表更新在科学研究的基础上，通过对欧洲化妆品协会，一个身体联系欧盟委员会（European Commission）。其包括在欧盟的名单允许的紫外线过滤器，化妆品产品可能含有，并宣布安全的浓度高达25%重量配方。2.实验2.1.材料金红石型二氧化钛纳米晶体的形成，产生在cinkarna采列，进行研究。纳米级二氧化钛生产的基本原理是硫酸盐的过程，这是升级的合成的最后纳米产品。cinkarna采列决定战略取向明确形成纳米级TiO2悬浮液的生产。因此，cinkarna已经开发了金红石型纳米颗粒悬浮液形式没有任何中间粉相的合成方法。决定是基于掌握悬浮液中的微粒和照顾员工的健康工作环境和产品的用户。二氧化钛纳米颗粒的悬浮液金红石结晶形式，在这项研究中，含有约30重量%的固体材料。金红石表面处理的水合无定形二氧化硅。二氧化硅包覆义以TiO2纳米粉从钠的硅酸盐（碳= 200克/升）的制备通过化学液相沉积法。表面处理开始后的前体除了二氧化钛悬浮液。从前驱体开始的氧化物粒子的析出随着pH值的逐渐调整硅酸钠与酸反应生成的凝胶。在沉淀过程中二氧化硅的氢氧化物绑定二氧化钛表面。成功后表面处理整个粒子的表面被硅层包围。纳米TiO2的表面处理，与5重量%使用防晒霜的形成实验。5.0重量%的SiO2在前人研究的基础上，采用紫外分光光度法测定的结果，结果表明，纳米TiO2的保证类型防紫外线辐射最高。表面处理的金红石相结合的乳液乳液。9重量%的纳米TiO2，表面处理用5重量%的二氧化硅被掺入乳液中搅拌和制备的测试。乳液中所含的无机紫外线过滤器。2.2.方法2.2.1.表面形貌测定通过扫描电镜和透射电镜观察表面处理的纳米TiO2的形貌可以直接识别与利用电子显微镜，如扫描（扫描电镜）和透射电镜（透射电镜）。一滴介质是掉在胶碳带铜烛台的观察在蔡司西格玛VP扫描电子显微镜（Carl Zeiss NTS GmbH，德国），以高达1.5牛米的最大分辨率在20 kV。干图像的收集和阐述根据标准程序。表面处理的表面形貌分析纳米TiO2进行传输电子显微镜（TEM 2100f，JEOL，日本）。为分析，铜网上下降了一滴悬浮液。在不同的放大倍数下观察表面处理的二氧化钛纳米颗粒的形态。二氧化硅的存在进行了半定量的元素分析（EDS）。2.2.2.电化学性能的测定我TEKpcd-04粒子电荷检测器（BTG仪器有限公司，德国）进行测定等电点（IEP）的水溶液样品。IEP零电荷点（PZC）的pH依赖性的粒子。通过加入滴定剂（酸/碱）一滴一滴，样品pH值转移到IEP（流动电位为0 mV）是达到。阳离子样品用碱滴定阴离子样品的酸高达0点的点。2.2.3.UV保护测定为防紫外线和透明性测定，透明膜与纳入0.6重量%的二氧化钛纳米粒子的制备从丙烯酸。卡里100紫外-可见积分球分光光度计（Varian Inc.，美国）利用紫外保护测定。测定了薄膜的透过率与波长。2.2.4.防晒系数（SPF）的测定根据“UVA体外测定法测定UVA防护的防晒霜提供的保护”（及防晒产品，2011）通过皮肤咨询有限公司”的体外方法的紫外线防护系数的确定和临界波长值的防晒产品”（及，2011）是根据紫外线的吸收通过粗糙的聚甲基丙烯酸酯的通道（PMA）涂上防晒产品，以宣布体内SPF考虑与样品暴露剂量紫外辐射的UVA防护能力有关。用紫外透射分析仪测定UV-2000型（Labsphere公司，北赫顿，美国）和SuntestCPS +（阿特拉斯材料测试技术公司，linsengericht，德国）作为紫外光源。2.2.5.视觉测试视觉测试的外观的估计应用于皮肤上的防晒霜。作为所准备的防晒霜适用于皮肤的透明度观察应用层。3.结果与讨论3.1.表面形貌在图1a和1b，SEM和TEM图像表明，金红石纳米颗粒的表面形态在表面改性之前，纳米粒子是非球形的形状，约80纳米的长度和25纳米宽度。金红石TiO2晶格条纹出现。在未经处理的纳米TiO2的锋利的边缘可以看到在图1b，而均匀的无定形在TiO2表面的二氧化硅分子异质形核形成的涂层（图2B）。因此，对金红石型纳米TiO2的表面变得由于硅沉淀粗。另一个重要观测是一个均匀粒子分布。图2a显示均匀分布的表面处理的TiO2纳米颗粒的扫描电镜图像。无团聚可以可见，这证明了单个粒子在表面处理过程中有效地保持分离。防止结块提出了最大的挑战，由于二氧化钛倾向于凝聚的事实。然而，使用适当的合成条件下得到的TiO2纳米粒子的表面均有效。图1：SEM（a）和（b）未经处理的TiO2纳米颗粒的TEM图像图2：SEM（一）和（B）和透射电镜（C）处理后的纳米TiO2，SiO2表面图像很明显从半定量元素分析（EDS）结果表明，硅元素（Si）是目前在纳米TiO2的表面处理（图3）。3.2.电动性能一个喜欢和不溶性的氧化物SiO2 IEP最显著的特性。我们的研究未经表面处理的金红石型二氧化钛和二氧化硅pzcs纳米粒子进行了测定。结果流电位（美国）作为PH值的函数图形化图图4。表面纳米TiO2发生时溶液的pH值5.5，这与文献一致，降水二氧化硅的引入导致了电荷转移。5.0重量%的二氧化硅负载产生的涂层的纳米粒子的表面转移到较低的pH值（pH2）。包覆纳米颗粒改变了类似的电动行为纳米二氧化硅，说明完整的二氧化硅涂层上形成米TiO2。结果与文学一致。 图3：与5重量%的二氧化硅处理的 图4：流动电位（美国）作为PHTiO2能谱分析 值的函数3.3.紫外线保护虽然光谱的可见光范围（400，800nm）是不是有害的，高能量的紫外线（紫外线）辐射较短的波长会影响人体皮肤。根据文学1皮肤伤害所造成的紫外线，特别是皮肤癌主要是由于UVB（290320 nm）和部分对uvaii（320340 nm）。这个假设的影响的保护策略，其中很长一段时间，针对生产的过滤器，主要是阻止太阳紫外线辐射。那的原因，并试图制备二氧化硅表面处理纳米TiO2加入防晒霜，这通过透明和紫外线防护，使最大效率。纳米TiO2的表面用5重量%的二氧化硅提高UV保护处理。图5表明，TiO2纳米颗粒的结果，表面处理与5重量%的二氧化硅过滤器的紫外线完全高达380纳米。图5：紫外-可见光透过率与波长加入0.6重量%的纳米TiO2的表面处理，5%重量的SiO23.4.防晒系数（SPF）测定装有9重量%的纳米TiO2防晒霜SPF 28，5重量%的二氧化硅的表面处理根据“体外培养法”测定UVA防护的防晒的测定“（个人护理产品，2011）。SPF / uvapf比率和反理性uvapf / SPF（欧盟标准：UVA保护1 / 3的SPF）计算的平均值uvapf所决定的。3.5.视觉测试视觉测试的外观的估计应用于皮肤上的防晒霜。所制备的防晒霜（图6）适用于皮肤的透明层，观察应用层的透明度。图7显示4不同的矿床不同配方的防晒霜（含色素和TiO2）。在一个白色的边界内获得存款通过使用一个装有9重量%的奶油二氧化钛纳米粒子，表面处理用5重量%的二氧化硅。含硅表面的防晒剂的中性PH值确定了处理的纳米TiO2，这表明制备的霜是适合使用防晒化妆品。 图6：扫描电镜图像的防晒霜与注册成立 图7：透明层的紫外线防护性防晒霜。9%重量纳米TiO2，与5%重量的SiO2的表面处理。此外，化学元素组成是由仪器中子活化分析使用的K