1、纳 米 技 术 是 2 0 世 纪 8 0 年 代 末 诞 生 并 崛 起 的 高 科技 技 术 , 它 的 基 本 涵 义 是 指 在 纳 米 尺 寸 范 围 内 研 究 物质 的 组 成 , 通 过 直 接 操 纵 和 安 排 原 子 、 分 子 而 创 造 新物 质 1 。 在 2 1 世 纪 的 今 天 , 纳 米 科 技 对 传 统 产 业 的 实质 性 影 响 和 对 未 来 工 业 的 潜 在 革 新 已 毋 庸 质 疑 。 从 电子 元 件 到 化 妆 品 , 还 有 生 物 学 和 建 筑 业 , 从 纳 米 工 艺研 究 中 产 生 的 使 人 惊 讶 的 产 品 已 经
2、问 世 。 采 用 传 统 工艺 生 产 的 化 妆 品 , 其 活 性 物 质 的 功 效 往 往 难 以 充 分 发挥 。 采 用 纳 米 技 术 对 化 妆 品 进 行 处 理 , 可 使 活 性 物 质功 效 得 到 充 分 的 发 挥 , 从 而 大 大 提 高 化 妆 品 的 性 能 。因 此 , 纳 米 技 术 在 化 妆 品 工 业 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 。1 纳 米 材 料 的 特 性由 于 纳 米 微 粒 的 粒 径 极 小 , 而 比 表 面 极 大 , 因 而表 现 出 独 特 的 性 能 。 以 下 总 结 了 导 致 纳 米 材 料 表 现 独特 性
3、能 的 4 种 基 本 效 应 2 。1 ) 表 面 效 应纳 米 粒 子 的 粒 度 越 小 , 其 比 表 面 积 越 大 , 表 面 原子 的 比 例 也 就 越 高 。 其 表 面 原 子 特 点 有 : 配 位 数 不足 , 存 在 未 饱 和 键 , 因 此 特 别 容 易 吸 附 其 他 原 子 , 或与 其 他 原 子 发 生 化 学 反 应 。 表 面 原 子 的 几 何 构 型 、 自旋 构 型 和 原 子 间 相 互 作 用 力 与 电 子 能 谱 都 不 同 于 固 体材 料 。 纳 米 粒 子 强 的 表 面 活 性 有 利 于 吸 附 、 催 化 、 扩散 和 烧
4、结 等 。 例 如 : T i O2本 身 为 强 极 性 物 质 , 在 有 机介 质 中 不 易 分 散 , 从 而 极 大 地 限 制 了 其 应 用 。 因 此 ,必 须 对 其 进 行 表 面 改 性 , 以 稳 定 其 颗 粒 尺 寸 , 改 善 其性 能 。 中 国 科 学 院 固 体 物 理 研 究 所 泰 兴 纳 米 材 料 厂 以纳 米 T i O2为 原 料 , 对 纳 米 T i O2进 行 表 面 处 理 , 得 到的 纳 米 T i O2颗 粒 超 细 均 匀 , 比 表 面 积 大 屏 蔽 紫 外 线性 能 好 , 分 散 性 优 异 3 。2 ) 小 尺 寸 效
5、 应小 尺 寸 效 应 是 指 随 着 颗 粒 尺 寸 变 小 所 引 起 的 宏 观物 理 性 质 的 变 化 。 纳 米 颗 粒 尺 寸 小 , 比 表 面 积 大 , 与较 大 尺 寸 颗 粒 相 比 , 其 熔 点 、 磁 学 性 能 、 电 学 性 能 和光 学 性 能 等 都 发 生 了 变 化 , 呈 现 出 一 系 列 奇 异 的 性质 。 如 金 属 纳 米 颗 粒 对 光 的 吸 收 效 果 显 著 增 加 , 而 直径 为 2 n m 的 金 和 银 的 纳 米 颗 粒 , 其 熔 点 分 别 降 为3 3 0 和 1 0 0 。 但 是 如 果 将 化 妆 品 中 的
6、有 效 成 分 纳米 化 , 由 于 其 粒 径 太 小 , 既 不 利 于 分 散 , 又 易 于 阻 塞皮 肤 毛 孔 , 不 利 于 透 气 和 汗 液 的 排 出 4 。3 ) 量 子 尺 寸 效 应处 于 纳 米 尺 度 的 材 料 会 出 现 能 级 的 量 子 化 , 而 金属 大 块 材 料 的 能 带 , 可 以 看 成 是 连 续 的 。 纳 米 材 料 能级 之 间 的 间 距 随 着 颗 粒 的 尺 寸 的 减 小 而 增 大 。 当 能 级间 距 大 于 热 能 、 光 子 能 量 、 静 电 能 以 及 磁 能 等 的 平 均能 级 间 距 时 , 就 会 出 现
7、一 系 列 与 块 体 材 料 截 然 不 同 的反 常 特 性 , 这 种 效 应 称 之 为 量 子 尺 寸 效 应 。4 ) 宏 观 量 子 隧 道 效 应微 观 粒 子 具 有 穿 越 势 垒 的 能 力 称 之 为 隧 道 效 应 。近 年 来 , 人 们 发 现 一 些 宏 观 的 物 理 量 , 如 微 小 颗 粒 的磁 化 强 度 、 量 子 相 干 器 件 中 的 磁 通 量 及 电 荷 等 也 具 有隧 道 效 应 , 它 们 可 穿 越 宏 观 系 统 的 势 垒 而 产 生 变 化 。纳 米 材 料 在 化 妆 品 中 的 应 用王 学 川 , 任 龙 芳 , 强 涛
8、涛( 陕 西 科 技 大 学 资 源 与 环 境 学 院 , 陕 西 咸 阳 , 7 1 2 0 8 1 )摘 要 : 详 细 综 述 了 纳 米 材 料 的 基 本 特 性 以 及 在 化 妆 品 中 的 应 用 , 主 要 介 绍 了 纳 米 T i O2和 纳 米 Z n O 在 化 妆 品中 的 应 用 , 阐 述 了 其 存 在 的 安 全 问 题 , 提 出 纳 米 材 料 在 防 晒 化 妆 品 中 的 发 展 前 景 , 为 拓 宽 纳 米 材 料 的 应 用领 域 起 到 抛 砖 引 玉 的 作 用 。关 键 词 : 化 妆 品 ; 纳 米 材 料 ; 防 晒 ; 应 用中
9、图 分 类 号 : T Q 6 5 8 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1 0 0 6 - 7 2 6 4 ( 2 0 0 6 ) 0 4 - 0 0 1 5 - 0 4收 稿 日 期 : 2 0 0 6 - 0 2 - 1 3基 金 项 目 : 陕 西 科 技 大 学 博 士 基 金 项 目 ( 0 4 B J 0 2 )作 者 简 介 : 王 学 川 ( 1 9 6 3 - ) , 男 , 教 授 , 陕 西 科 技 大 学 资 源 与 环 境 学 院 院 长 。 联 系 电 话 : 0 9 1 0 - 3 5 7 9 7 3 3 。日 用 化 学 品 科 学D E T E
10、 R G E N T 纳 米 T i O2对 绿脓 杆 菌 、 大 肠 杆 菌 、 金 黄 色 葡 萄 球 菌 、 沙 门 氏 菌 、 芽杆 菌 和 曲 霉 等 也 具 有 很 强 的 杀 菌 能 力 1 7 , 1 8 。 纳 米 级 材料 自 身 有 抑 菌 作 用 , 对 皮 肤 有 很 好 的 免 疫 调 节 、 抗 菌消 炎 及 防 敏 脱 敏 作 用 , 所 以 人 类 有 望 利 用 纳 米 技 术 控制 和 防 御 一 些 皮 肤 顽 症 的 发 生 。 纳 米 材 料 的 杀 菌 抗 菌作 用 也 为 化 妆 品 的 质 量 控 制 提 供 了 很 好 的 思 路 。2 .
11、3 药 物 化 妆 品近 年 来 , 纳 米 药 物 化 妆 品 得 到 了 迅 速 的 发 展 。 所谓 “ 药 妆 ” 品 , 其 实 就 是 在 美 容 产 品 中 加 入 某 些 药 用成 分 , 使 其 具 有 同 类 药 品 类 似 的 功 效 。 “ 纳 米 中 药 ”是 指 运 用 纳 米 技 术 制 造 粒 径 小 于 1 0 0 纳 米 的 中 药 有 效成 分 、 有 效 部 位 、 原 药 及 其 复 方 制 剂 , 形 成 独 具 特 色的 纳 米 中 药 。 “ 纳 米 中 药 ” 不 仅 可 以 提 高 药 物 的 生 物利 用 率 , 有 效 降 低 中 药 的
12、 毒 副 作 用 , 增 强 临 床 疗 效 ,而 且 更 方 便 、 更 经 济 , 如 可 将 不 易 被 人 体 吸 收 的 药 物或 食 品 做 成 纳 米 粉 或 悬 浮 液 , 使 其 更 容 易 被 吸 收 。 有纳 米 药 物 做 成 的 药 膏 , 也 可 直 接 通 过 皮 肤 吸 收 而 无 需注 射 , 例 如 , 灵 芝 经 纳 米 化 后 添 加 到 化 妆 品 中 , 其 杀灭 肿 瘤 或 细 菌 的 成 分 就 可 以 被 皮 肤 吸 收 , 达 到 预 防 和治 疗 皮 肤 癌 等 皮 肤 病 的 目 的 。2 . 4 变 色 化 妆 品光 致 变 色 是 指
13、 由 于 光 线 照 射 使 物 质 颜 色 改 变 , 照射 一 旦 终 止 , 物 质 又 恢 复 到 原 来 的 颜 色 1 9 。 近 年 来 ,日 本 资 生 堂 利 用 光 致 变 色 型 含 钛 颜 料 制 成 了 光 致 变 色的 化 妆 品 , 涂 覆 这 种 化 妆 品 ( 如 粉 底 霜 ) , 在 室 外 强 阳光 下 呈 现 一 种 色 相 , 回 到 室 内 , 因 光 线 度 弱 , 又 变 成另 一 种 色 相 , 从 而 在 室 外 和 室 内 都 能 获 取 非 常 适 合 环境 的 自 然 化 妆 效 果 2 0 。3 纳 米 安 全 性 问 题由 于 纳
14、 米 科 学 的 发 展 只 有 十 几 年 的 历 史 , 人 们 对其 认 识 还 不 完 全 , 因 此 过 去 宏 观 物 质 的 安 全 性 评 价 结果 有 可 能 不 适 用 于 纳 米 材 料 。 化 妆 品 中 的 纳 米 微 粒 是漂 浮 和 运 动 的 , 易 被 人 体 吸 收 , 进 而 进 入 人 体 中 那 些大 颗 粒 材 料 所 不 能 抵 达 的 区 域 , 如 正 常 的 细 胞 内 , 而很 多 防 晒 化 妆 品 中 含 有 纳 米 二 氧 化 钛 、 纳 米 氧 化 锌 等纳 米 物 质 。 纽 约 R o c h e s t e r 大 学 医 学
15、 和 牙 科 学 院 的 毒物 学 家 O b e r d !r s t e r 报 道 说 , 在 含 有 粒 径 为 2 0 n m 的P T F E 纳 米 粒 子 的 空 气 中 暴 露 1 5 m i n , 大 多 数 动 物 在4 h 内 就 死 去 。 但 是 暴 露 在 含 有 粒 径 为 1 3 0 n m 的P T F E 纳 米 粒 子 ( 相 当 于 小 细 菌 的 大 小 ) 的 空 气 中 , 并没 有 致 病 效 应 2 1 。 2 0 0 4 年 1 1 月 美 国 环 境 保 护 局 已 向1 2 所 大 学 拨 款 4 0 0 万 美 元 , 开 展 纳
16、米 材 料 对 环 境 和人 可 能 造 成 危 害 的 研 究 。 重 点 研 究 的 五 大 问 题 是 : 皮肤 对 纳 米 材 料 的 吸 附 和 对 皮 肤 的 毒 性 ; 纳 米 颗 粒 进 入饮 用 水 时 的 后 果 ; 纳 米 颗 粒 对 操 作 者 肺 部 组 织 影 响 的研 究 和 在 通 风 道 中 纳 米 颗 粒 对 动 物 的 影 响 ; 已 变 成 海洋 或 淡 水 水 域 沉 积 物 的 纳 米 颗 粒 对 环 境 的 影 响 , 以 及在 什 么 条 件 下 , 纳 米 颗 粒 可 能 吸 收 或 释 放 环 境 污 染物 。 2 0 0 4 年 1 1 月
17、 , 在 “ 纳 米 材 料 的 生 物 活 性 和 安 全性 ” 主 题 报 告 中 , 北 京 大 学 刘 元 方 院 士 对 纳 米 材 料 的生 物 活 性 和 安 全 性 提 出 了 主 要 探 讨 的 4 个 基 本 问 题 :团 聚 、 跨 膜 、 越 过 血 脑 屏 障 和 生 物 的 相 容 性 。 只 有 认真 地 对 待 纳 米 技 术 的 正 反 两 面 , 才 能 真 正 促 进 纳 米 技术 健 康 、 有 序 地 发 展 。 开 展 纳 米 技 术 的 安 全 性 研 究 ,并 不 是 要 限 制 纳 米 技 术 的 发 展 , 而 是 要 更 科 学 地 发 展
18、纳 米 技 术 。 我 国 至 今 没 有 纳 米 材 料 生 产 的 许 可 证 制 度和 纳 米 实 验 室 安 全 问 题 的 规 定 , 纳 米 毒 理 方 面 的 研 究显 得 十 分 紧 迫 。 因 此 , 加 强 我 国 对 纳 米 技 术 安 全 性 问题 的 研 究 已 是 刻 不 容 缓 。4 结 束 语随 着 科 学 技 术 的 发 展 以 及 人 们 自 我 保 护 意 识 的 增强 , 对 于 具 有 防 晒 等 特 殊 功 效 的 化 妆 品 的 需 求 量 将 会不 断 增 加 , 所 以 利 用 纳 米 技 术 开 发 新 型 化 妆 品 将 是 化妆 品 行
19、业 的 一 大 发 展 方 向 , 但 同 时 还 应 该 关 注 纳 米 的安 全 问 题 。 纳 米 技 术 的 应 用 是 跨 学 科 、 跨 门 类 的 , 因此 将 纳 米 技 术 与 其 他 技 术 有 机 结 合 起 来 , 进 一 步 改 善化 妆 品 的 功 效 , 提 高 化 妆 品 的 档 次 , 前 景 将 是 十 分 可观 的 。参 考 文 献 : 1 方 云 , 杨 澄 宇 , 陈 明 清 . 纳 米 技 术 与 纳 米 材 料 ( ) 纳 米技 术 与 纳 米 材 料 简 介 J . 日 用 化 学 工 业 , 2 0 0 3 , 3 3 ( 1 ) :5 5 -
20、 5 9 . 2 E y c h m u l l e r A . S t r u c t u r e a n d p h o t o p h y s i c s o f e m i c o n d u c t o rn a n o c r y s t a l s J . J P h y s C h e m B , 2 0 0 0 , 1 0 4 : 6 5 1 4 - 6 5 2 8 . 3 季 海 堂 , 徐 斌 海 , 成 庆 堂 , 等 . 纳 米 二 氧 化 钛 表 面 处 理 : 中王 学 川 , 任 龙 芳 , 强 涛 涛 : 纳 米 材 料 在 化 妆 品 中 的 应 用第 4
21、期科 技 广 场 1 7 国 9 9 1 1 4 4 1 8 . X P 2 0 0 1 . 4 王 成 云 , 李 英 , 龚 丽 雯 . 纳 米 技 术 在 化 妆 品 中 的 应 用 J . 香料 香 精 化 妆 品 , 2 0 0 1 ( 6 ) : 3 1 - 3 5 . 5 李 国 辉 , 李 春 忠 , 朱 以 华 . 防 晒 化 妆 品 用 纳 米 氧 化 钛 的 表 面处 理 及 紫 外 吸 收 性 能 J . 化 学 世 界 , 2 0 0 0 ( 2 ) : 5 9 - 6 3 . 6 王 雨 来 . 化 妆 品 中 的 纳 米 技 术 J . 新 技 术 , 新 产 品
22、 , 新 工 艺 ,2 0 0 4 ( 2 ) : 3 0 - 3 1 . 7 陈 德 明 , 王 亭 杰 , 雨 山 江 , 等 . 纳 米 T i O2的 性 能 、 应 用 及制 备 方 法 J . 材 料 工 程 , 2 0 0 1 , ( 1 1 ) : 4 2 - 4 7 . 8 祖 庸 , 雷 闫 盈 , 俞 行 . 新 型 防 晒 剂 纳 米 二 氧 化 钛 J . 化工 新 型 材 料 , 1 9 9 8 ( 6 ) : 2 6 - 3 0 . 9 罗 付 生 , 韩 爱 军 , 杨 毅 , 等 . 化 妆 品 用 聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 -二 氧 化 钛 复 合 微
23、 球 的 制 备 及 性 能 J . 日 用 化 学 工 业 ,2 0 0 2 , 3 2 ( 2 ) : 4 0 - 4 2 . 1 0 涂 国 荣 , 王 武 尚 , 张 利 兴 , 等 . 纳 米 T i O2与 天 然 紫 外 吸 收剂 防 晒 效 用 的 研 究 J . 精 细 化 工 , 2 0 0 1 , 1 8 ( 7 ) : 3 7 9 - 3 8 1 . 1 1 张 萍 , 周 大 利 , 刘 恒 . 化 妆 品 用 肤 色 二 氧 化 钛 的 制 备 研 究 J . 日 用 化 学 工 业 , 2 0 0 2 , 3 2 ( 1 ) : 2 9 - 3 0 . 1 2 石
24、 原 产 业 株 式 会 社 . 新 产 品 超 细 二 氧 化 钛 ( 下 ) J . 钛 白 情 报通 讯 , 1 9 9 6 ( 4 ) : 1 9 - 2 9 . 1 3 唐 淑 娟 , 甘 应 进 , 韩 连 顺 . 纳 米 技 术 与 功 能 服 装 材 料 J . 宁 波 服 装 职 业 技 术 学 院 学 报 , 2 0 0 3 ( 3 ) : 2 3 - 2 5 . 1 4 张 文 征 , 张 羽 天 . 载 银 抗 菌 材 料 的 研 究 与 开 发 J . 化 工 新型 材 料 , 1 9 9 7 ( 7 ) : 2 0 - 2 2 . 1 5 K o i c h i D
25、 h t s u , N o r i a k i s a t o . U l t r a v i o l e t r a y s - a b s o r b i n g c o m p o s i -t i o n a n d p r o c e s s f o r p r o d u c i n g t h e s a m e P . U S :5 9 7 6 5 1 1 , 1 9 9 9 - 1 1 - 0 2 . 1 6 N i s h i h a m a s h u j i , F u k u i h i r o s h i . S i l i c a / z i n c o x i
26、 d e c o m p l e x , i t sp r o d u c t i o n a n d c o s m i t i c f o r m u l a t e d w i t h t h e s a m e P . J P 特 开 平1 1 - 0 0 1 4 1 1 , 1 9 9 9 - 0 1 - 0 6 . 1 7 解 宪 英 . 纳 米 二 氧 化 钛 的 制 备 及 其 应 用 进 展 J . 上 海 化 工 ,2 0 0 1 ( 5 ) : 1 6 - 1 8 . 1 8 阎 淑 萍 , 张 士 莹 , 秦 惠 霞 , 等 . 纳 米 材 料 在 化 工 领 域 中
27、的应 用 J . 河 北 化 工 , 2 0 0 1 ( 3 ) : 1 - 5 . 1 9 杨 宗 志 . 化 妆 品 用 的 二 氧 化 钛 J . 钛 白 情 报 通 讯 , 1 9 9 6 ( 6 ) :1 8 - 1 9 . 2 0 黄 云 , 龚 天 铧 . 化 妆 品 用 纳 米 二 氧 化 钛 的 研 究 进 展 J . 浙 江化 工 , 2 0 0 2 , 3 3 ( 2 ) : 1 3 - 1 5 . 2 1 唯 实 . 纳 米 材 料 显 示 出 毒 性 迹 象 J . 发 明 与 创 新 , 2 0 0 3 ( 1 0 ) :2 2 .A p p l i c a t i
28、 o n o f n a n o - m a t e r i a l i n c o s m e t i c sW A N G X u e - c h u a n , R E N L o n g - f a n g , Q I A N G T a o - t a o( C o l l e g e o f R e s o u r c e n a n o - m a t e r i a l ; s u n - s c r e e n ; a p p l i c a t i o n日 用 化 学 品 科 学科 技 广 场第 2 9 卷!本 刊 讯 为 了 维 护 广 大 消 费 者 的 合 法 权
29、益 , 促 进行 业 健 康 发 展 , 国 家 质 检 总 局 组 织 , 委 托 国 家 洗 涤 用品 质 量 监 督 检 验 中 心 组 织 对 液 体 洗 涤 剂 ( 衣 料 用 ) 产品 质 量 进 行 了 国 家 监 督 抽 查 。 本 次 共 抽 查 了 北 京 、 天津 、 河 北 、 山 西 、 辽 宁 、 上 海 、 浙 江 、 湖 北 、 广 东 和陕 西 等 1 0 个 省 、 市 3 2 家 企 业 生 产 的 4 4 种 产 品 , 合格 3 9 种 , 产 品 抽 样 合 格 率 为 8 8 . 6 % 。 抽 查 结 果 表 明 :大 型 企 业 的 产 品 质
30、 量 较 好 , 而 小 型 生 产 企 业 的 产 品 质量 仍 存 在 问 题 。本 次 抽 查 中 反 映 出 的 主 要 质 量 问 题 : 一 是 去 污 力达 不 到 标 准 要 求 。 有 个 别 产 品 该 项 指 标 未 达 到 标 准 要求 , 去 污 效 果 不 好 。 二 是 p H 值 超 过 标 准 限 定 的 范围 , 有 个 别 产 品 该 项 指 标 超 过 标 准 的 规 定 。 三 是 泡 沫不 符 合 标 准 要 求 。 有 个 别 产 品 该 项 指 标 超 过 标 准 的 限定 。 本 次 抽 查 部 分 质 量 较 好 的 产 品 及 其 企 业
31、名 单 是 :雕 牌 超 能 洗 衣 液 ( 纳 爱 斯 集 团 有 限 公 司 ) 、 洛 娃 丝 毛净 ( 北 京 洛 娃 日 化 有 限 公 司 ) 、 绿 伞 洗 衣 液 ( 北 京 绿伞 化 学 有 限 公 司 ) 、 蓝 月 亮 全 效 洗 衣 液 ( 广 州 蓝 月 亮生 物 工 程 有 限 公 司 ) 、 瑞 曼 丝 毛 净 ( 太 原 市 洁 宇 洗 涤用 品 发 展 有 限 公 司 ) 和 白 猫 丝 毛 洗 涤 剂 ( 上 海 白 猫 有限 公 司 ) 。针 对 本 次 抽 查 结 果 , 国 家 质 检 总 局 责 成 各 地 质 量技 术 监 督 部 门 严 格 按
32、照 产 品 质 量 法 等 有 关 法 律 法 规 的规 定 , 对 本 次 抽 查 中 产 品 质 量 不 合 格 的 企 业 依 法 进 行查 处 , 督 促 企 业 限 期 整 改 ; 对 本 次 抽 查 中 质 量 较 好 的 产品 及 其 生 产 企 业 , 加 大 宣 传 力 度 。 同 时 , 组 织 不 合 格 企业 负 责 人 认 真 学 习 有 关 法 律 法 规 , 严 格 按 照 标 准 要 求组 织 生 产 , 促 进 液 体 洗 涤 剂 行 业 整 体 质 量 水 平 的 提 高 。液 体 洗 涤 剂 产 品 质 量 国 家 监 督 抽 查 结 果 发 布 1 8
