由太阳辐射出来的光线中,存在有大约5%的波长≤nm的紫外线。太阳光中的紫外线,按其波长可以分为:波长为nm～nm的长波紫外线,称为A型紫外线(UVA);波长为nm～nm的中波紫外线,称为B型紫外线(UVB)以及波长为nm～nm的短波紫外线,称为C型紫外线。由于紫外线波长很短,能量颇高,它的破坏力很大,长时间照射到身体上会损害人的皮肤,造成炎症或晒伤,严重的会产生皮肤癌。中波紫外线UVB是引起皮肤发生炎症和晒伤的主要因素。
太阳辐射紫外线
1、纳米TiO2屏蔽紫外线的原理
TiO2是一种N型半导体，用于防晒化妆品中的纳米TiO2晶型一般为金红石型，它的禁带宽度为3.0eV，当波长小于nm的紫外线照射TiO2时，价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上，同时产生电子-空穴对，因此TiO2具有吸收紫外线的功能。由于纳米TiO2粒径小，粒小数众多，这样阻挡或截获紫外线的几率就大大增加。
纳米护肤产品二氧化钛（TiO2）
2、防晒化妆品中纳米TiO2的特点
2.1紫外线屏蔽效率高
防晒化妆品的紫外线屏蔽能力用日光防护系数(SPF值)来表示，该值越大,防晒效果越好。涂有防晒产品的皮肤(PS)产生最低可测红斑所需的能量与未使用防晒产品的皮肤产生相同程度红斑所需能量之比。由于纳米TiO2既吸收紫外线又散射紫外线，因此国内外均把其作为最理想的物理防晒剂，通常情况下纳米TiO2屏蔽UVB的能力为纳米ZnO的3倍～4倍。
2.2适宜的粒径范围
纳米TiO2屏蔽紫外线是由其吸收能力和散射能力共同决定的，纳米TiO2的原始粒径越小吸收紫外线能力越强。根据Rayleigh光散射定律，纳米TiO2对不同波长紫外线的最大散射能力则存在一最佳原始粒径。实验也表明，紫外线的波长越长，纳米TiO2对它的屏蔽性越取决于对它的散射能力；波长越短，对它的屏蔽性越取决于对它的吸收能力。
2.3优异分散性和透明性
纳米TiO2原始粒径在nm以下，远小于可见光的波长，理论上纳米TiO2在完全分散的情况下可以透过可见光，因此是透明的。由于纳米TiO2的透明性，其加入防晒化妆品中不会对皮肤产生遮盖作用。因此，可以显现自然的肌肤美，透明性是防晒化妆品中纳米TiO2的重要指标之一。事实上，纳米TiO2在防晒化妆品中是呈透明性但并非完全透明，这是因为纳米TiO2的粒子小、比表面积大、表面能极高，很容易形成团聚体，从而影响产品的分散性和透明性。
2.4良好的耐候性
防晒化妆品用的纳米TiO2要求具有一定的耐候性(特别是耐光性)，因为纳米TiO2的粒子小、活性大，吸收了紫外线后会产生电子-空穴对，部分电子-空穴对会迁移到表面导致纳米TiO2表面吸附的水产生原子氧和氢氧自由基，氢氧自由基具有很强的氧化能力，会使产品变色和因香料分解而发生异味。因此,必须在纳米TiO2表面包一层或多层透明的氧化硅、氧化铝和氧化锆等隔离层以抑制其光化学活性。
3、纳米TiO2的种类和发展趋势
3.1纳米TiO2粉体
这种纳米TiO2产品以固体粉末的形式出售，根据纳米TiO2的表面性质可分为亲水性粉体和亲油性粉体。亲水性粉体用于水性化妆品中，亲油性粉体用于油性化妆品中。亲水性粉体一般通过无机表面处理得到。这些国外纳米TiO2粉体大都根据其应用领域而经过专门的表面处理。
3.2肤色纳米TiO2
由于纳米TiO2粒子细、易散射可见光中波长较短的蓝色光，当加入防晒化妆品中会使皮肤呈蓝色调，看上去不健康。为了配成皮肤色，早期往往要向化妆品配方中加入氧化铁一类红色颜料。但由于纳米TiO2与氧化铁在密度上和与基料之间的润湿性上的差异，往往会发生浮色。
4、结束语
防晒化妆品中纳米TiO2的透明性、紫外线屏蔽性能、分散性和耐光性是判别其质量优劣的重要技术指标,纳米TiO2的合成工艺和表面处理方法是决定这些技术指标的关键。随着纳米科技深入研究与发展，目前由安康德美联合山大学化学院、广东药科大学、广东工业大学研发的纳米*金棒粒子白天吸收可见光，阻挡或折射紫外线,晚上吸收近红外光，通过光热能量转换，实现24小时智能护肤。目前已经应用到化妆品中，为广大喜欢外出旅行的人士带来了确确实实的保护。
