大约有5%的波长& le400纳米的紫外线。阳光中的紫外线可分为:波长为320 nm ~ 400 nm的长波紫外线，称为A型紫外线(UVA)；波长为290纳米至320纳米的中波紫外线称为B型紫外线(UVB)，波长为200纳米至290纳米的短波紫外线称为C型紫外线。

紫外线由于波长短、能量高，破坏力很大。如果长期暴露在体内，会损伤人的皮肤，引起炎症或晒伤，甚至皮肤癌。UVB是导致皮肤发炎和晒伤的主要因素。

1.纳米二氧化钛屏蔽原理

TiO _ 2是一种N型半导体。防晒化妆品中使用的纳米TiO _ 2的晶型一般为金红石，当波长小于400nm的紫外线照射TiO _ 2时，其禁带宽度为3.0 eV，价带中的电子可以吸收紫外线并被激发到导带，同时产生电子-空空穴对，因此TiO _ 2具有吸收紫外线的功能。由于纳米TiO2 _ 2的粒径小，阻挡或拦截紫外线的几率大大增加。

2.防晒化妆品中纳米二氧化钛的特性

2.1、高紫外线屏蔽效率

化妆品的紫外线屏蔽能力用防晒系数(SPF值)来表示。SPF值越大，防晒效果越好。涂有防晒产品(PS)的皮肤产生最低可检测红斑所需能量与未涂防晒产品的皮肤产生相同程度红斑所需能量的比值。

由于纳米二氧化钛吸收和散射紫外线，被国内外视为最理想的物理防晒剂。一般纳米TiO2屏蔽UVB的能力是纳米ZnO的3 ~ 4倍。

2.2.合适的粒度范围

纳米二氧化钛的紫外线屏蔽能力是由其吸收能力和散射能力决定的。纳米二氧化钛的原始粒径越小，紫外吸收能力越强。根据瑞利光散射定律，纳米TiO2 _ 2对不同波长紫外线的最大散射能力存在一个最佳初始粒径。实验还表明，紫外线的波长越长，纳米TiO 2的屏蔽能力越取决于其散射能力。波长越短，屏蔽越强，这取决于它的吸收能力。

2.3、优异的分散性和透明性

纳米TiO _ 2的原始粒径在100 nm以下，远小于可见光的波长。理论上，纳米TiO _ 2完全分散后可以透射可见光，所以是透明的。由于纳米TiO2 _ 2的透明性，将其添加到防晒化妆品中不会覆盖皮肤。因此能展现自然的肌肤之美，透明度是纳米TiO2在防晒化妆品中的重要指标之一。事实上，纳米二氧化钛在防晒化妆品中是透明的，但不是完全透明的。这是因为纳米二氧化钛颗粒小，比表面积大，表面能极高，容易形成聚集体，从而影响产品的分散性和透明性。

2.4、良好的耐候性

化妆品中使用的纳米二氧化钛要求具有一定的耐候性(特别是耐光性)，因为纳米二氧化钛颗粒小，活性高，吸收紫外线后会产生电子-空空穴对，部分电子-空空穴对会迁移到表面，导致纳米二氧化钛表面吸附的水中产生原子氧和羟基自由基。羟基自由基具有很强的氧化能力，这将使产品。因此，纳米TiO2的表面必须涂覆一层或多层透明隔离层，如二氧化硅、氧化铝和氧化锆，以抑制其光化学活性。

3.纳米二氧化钛的种类及发展趋势

3.1.纳米二氧化钛粉末

这种纳米二氧化钛产品以固体粉末的形式出售，根据纳米二氧化钛的表面性质可分为亲水性粉末和亲脂性粉末。亲水粉用于水性化妆品，亲脂粉用于油性化妆品。亲水性粉末一般通过无机表面处理获得。这些国外纳米TiO2粉末大多根据其应用领域进行了特殊的表面处理。

3.2.肤色纳米二氧化钛

由于纳米TiO2 _ 2颗粒细小，在可见光中容易散射出波长较短的蓝光，所以添加到防晒化妆品中，会使皮肤显得发蓝，看起来不健康。为了配合肤色，前期往往会在化妆品配方中添加氧化铁等红色色素。然而，由于纳米二氧化钛和氧化铁之间的密度差异以及纳米二氧化钛和粘合剂之间的润湿性差异，经常会出现浮色。

4.中国纳米二氧化钛生产现状

我国对纳米TiO2 _ 2的实验研究十分活跃，理论研究水平已达到世界先进水平，但应用研究和工程研究相对落后，许多研究成果无法转化为产业化产品。中国纳米二氧化钛的工业化生产始于1997年，比日本晚了10多年。

有两个原因限制了中国纳米二氧化钛产品的质量和市场竞争力:

①应用技术研究滞后。

应用研究需要解决纳米二氧化钛在复合体系中的添加过程和效果评价问题。纳米二氧化钛在很多领域的应用还没有完全开发出来，在防晒化妆品等一些领域的研究还有待深入。应用研究的滞后导致我国纳米二氧化钛产品无法形成系列品牌，以满足不同领域的特殊要求。

②纳米二氧化钛的表面处理技术有待进一步研究。

表面处理包括无机表面处理和有机表面处理，表面处理技术由表面处理剂配方、表面处理工艺和表面处理设备组成。

5.结束语

纳米二氧化钛在防晒化妆品中的透明度、紫外线屏蔽性能、分散性和耐光性是判断质量的重要技术指标，而纳米二氧化钛的合成工艺和表面处理方法是决定这些技术指标的关键。