目前,被广泛用作化妆品和防晒霜的紫外线防护材料的二氧化钛,其安全性备受关注。由北海道大学材料研究所和广岛大学组成的研究小组开发了白铁锈(氧化铁基材料),可稳定吸收紫外线(UV)的无色双核铁离子。它可以是氧化钛的安全替代品。
二氧化钛在化妆品、日用品、食品、药品、建材等中用作白色颜料、防紫外线材料(主要反射和解毒的散射材料)、光催化剂。然而,欧盟(EU)在2020年将其定为致癌分类第2类,并禁止在法国使用食品。在日本对其使用没有限制,但由于其对氧化钛的依赖和市场规模,一直在寻找替代品。
与水(或 OH 基团)配位的双核铁离子在吸收紫外线时表现出比二氧化钛更多的光催化作用。它在自然界中普遍存在,如酶和蛋白质中,但合成困难且不稳定。作为二氧化钛的替代材料,安全性和稳定性是个问题。
这一次,研究小组通过将双核铁离子嵌入到具有精细结构的多孔二氧化硅粉末(白色)中,成功实现了稳定化。得到的白色紫外线吸收剂降低了有害的光催化活性,使用这种粉末的防晒霜表现出与当前氧化钛相当的性能和稳定性。
现在我们已经获得了用比二氧化钛更安全的物质合成白色紫外线抑制剂(吸收和解毒的吸收剂)的指南,预计未来将应用于化妆品和防晒霜。另外,通过稳定化所使用的多孔质二氧化硅的微细结构,可以维持铁双核离子的高光催化作用,因此可以应用于空气净化器等光催化剂。
纸张信息:[Materials Today Nano] 层状硅酸盐稳定 Diiron 以模拟紫外线屏蔽 TiO2 纳米粒子