[发明专利]一种肤色纳米氧化锌的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肤色纳米氧化锌的快速制备方法，属于无机纳米材料制备领域。

背景技术

纳米氧化锌(ZnO)具有无毒、非迁移、比表面积大、磁性强、吸收和散射紫外线能力强等诸多特点，可广泛用于食品包装材料、传感器、高效催化剂、医用杀菌剂、化妆品防晒剂、磁性材料等。近年来，由于臭氧层不断遭到破坏，皮肤癌的发病率增高，人们越来越强烈意识到紫外线对人体的伤害，从而促进了防晒化妆品迅速发展，纳米ZnO因为具有较强的紫外屏蔽能力以及优异的化学稳定性、热稳定性、无毒性等性能而成为化妆品中理想的抗紫外添加剂。但是单纯的纳米ZnO往往呈现白色，用于化妆品中会使人的皮肤显得苍白而不自然，最初解决的方法是与其它的有机颜料或无机颜料混合使用，不仅操作麻烦，而且色素易析出，影响它的使用性能。

近年来，国内外对ZnO着色进行了开发和研究，传统的方法是利用元素或化合物的固溶使ZnO着色，例如氧化锰固溶于ZnO可以使它呈黄色，氧化铅则使它显桃红色。但是这些重金属对人体有害，尤其不适宜于化妆品行业。研究人员Li D，Saito N，Ohashi N，et al.(Synthesis of nanosized nitrogen containingMOX-ZnO(M＝W，V，Fe)composite powders by spray pyrolysis and theirphotocatalysis in the gas phase acetaldehyde decomposition[A].In：Li C.The3rd Asia Pacific Congress on Catalysis[C].Dalian：Dalian Institute ofChemical Physics Press，2003.589-590.)在考察氮掺杂的ZnO光催化剂时发现，氮掺杂可以引起ZnO晶格缺陷，少量的氮掺杂即可使ZnO发生可见光响应而呈现肤色，由于这种肤色是通过氮原子固熔于ZnO晶体而使其着色，因而对人体无害，这为肤色纳米ZnO的制备提供了新的思路。日本专利(昭55227857)公开了一种在NH₃气氛中分解草酸锌制备红色氧化锌的方法。“肤色超微粉末氧化锌的制备”([J]涂料工业(1991)，(4)：4～7)一文中，公开了一种在NH₃和H₂混合气氛中热分解草酸锌制备出肤色超微粉末ZnO的方法；“超细肤色ZnO制备的新工艺研究”([J]粉体技术，1996，2(3)：27～30)一文中，根据形成肤色ZnO的原理，在碱式碳酸锌的热分解过程中，添加适量NH₄HCO₃制备肤色ZnO；在“超重力法纳米肤色氧化锌的制备与表征”([J]北京化工大学学报，2004，31(4)：28～31)中，提出了用超重力法制备纳米氧化锌的过程中加入少量表面修饰剂进行原位修饰，制备肤色ZnO的新工艺，并对其表面修饰机理和对紫外可见光吸收机理进行了分析；“纳米肤色氧化锌的制备新工艺研究”([J]化学工程，2002，39(2)：41～44)一文中的技术方案是用锌盐与碳酸铵反应生成碱式碳酸锌，然后经过滤、水洗涤、氨水洗、有机溶剂洗，烘干后在一定温度下处理得到纳米肤色氧化锌；“氨溶法制备肤色氧化锌的研究”([J]精细化工中间体，2004，，34(4)：60～62)一文中，公开了用氨水溶解氢氧化锌，再通过蒸氨析出二次沉淀，最后制得肤色氧化锌的方法；中国发明专利(CN1261357C)公开了一种防晒用肤色氧化锌纳米粉的制备方法，它采用硝酸锌与尿素在100-120℃下反应3-7小时，经过沉淀、洗涤、过滤、超声波处理、再过滤、干燥，然后在250-480℃处理约1小时得到肤色纳米氧化锌。上述几种方法基本都是采用溶液沉淀法，合成过程中均需要经过沉淀、过滤、洗涤、煅烧这一系列过程，工艺路线复杂，合成时间长，原料成分多，容易引入杂质，有些工艺还要用到大量有机溶剂，对环境有污染，因而制约了其在生产中的进一步应用。