防晒霜你选对了吗？

70年代以前，美黑是健美的标志。但今天人们认识到过度曝晒是皮肤保健的大敌。当紫外线辐射在皮肤上照射过度时，皮肤的免疫系统会被破坏。紫外线照射过度不仅容易导致皮肤松弛长皱纹，还易引起皮肤黄变，严重的会引发皮肤癌。因此，防晒成了当下的热门话题。

纳米技术是21世纪的三项伟大发明之一。纳米二氧化钛具有优异的化学稳定性、安全无毒、遮盖力强、较低的腐蚀性、良好的分散性，还兼有杀菌除臭的作用。更为重要的是，纳米二氧化钛粒径小、能够较好的渗透到皮肤深层，从而达到吸收紫外线，反射、散射紫外线的作用。因此，市面上大多数的防晒产品中都有纳米二氧化钛的身影。

瑞芯智造（深圳）科技有限公司开发的纳米库尔特粒度仪（Nanocoulter），采用固态纳米孔技术，以经典的库尔特原理（电阻感应脉冲RPS）为底层原理，具有精度高，分辨率高，多维度，测量范围宽，检测速度快等优势。对纳米二氧化钛进行单颗粒检测，测试得到的粒径、浓度数据稳定准确。

01 纳米二氧化钛防晒机理

紫外线是太阳光中重要组成部分之一，其波长可以分为三种波段。其中 UVC是短波，会被臭氧层吸收阻挡，无法到达地面，对人体无伤害作用。因此紫外线中的UVA 和UVB 才是对人体皮肤造成伤害的主要波段。纳米二氧化钛由于具有高折光性和高光活性，一直被作为一种主要的防晒剂。纳米二氧化钛的抗紫外线能力与其粒径有关，当纳米二氧化钛粒径≤300nm时，对波长在190~400nm之间的紫外线，防晒机理以反射、散射为主；当纳米二氧化钛的粒径＜200nm时，对中波区和长波区紫外线的防晒机理是简单的遮盖，防晒能力较弱；当纳米二氧化钛的粒径在30~100nm之间时，对中波区紫外线的吸收性明显增强，对紫外线的屏蔽效果很好，其防晒机理是吸收紫外线。综上所述，纳米二氧化钛对不同波长紫外线的防晒机理不一样。当紫外线的波长比较长时，纳米二氧化钛的屏蔽性能取决于其散射能力；当紫外线的波长较短时，其屏蔽性能取决于其吸收能力。

纳米级的二氧化钛屏蔽紫外线是由吸收能力和散射能力共同决定的。原始粒径越小的纳米二氧化钛对紫外线吸收能力越强。然而，纳米级二氧化钛的粒径也并非越小越好。由于纳米二氧化钛粒子存在不可避免的团聚现象，会导致纳米二氧化钛不利于分散，易堵塞皮肤的毛孔，不利于透气和汗液排除。一般认为，当其粒径在 30~100 nm之间时，对紫外线的屏蔽效果很好，同时能透过可见光，使皮肤更富自然美。

02二氧化钛的粒径、浓度表征方法

通常使用电子显微镜进行纳米颗粒的表征，然后辅以光谱、能量色散X射线和X射线衍射检测，综合表征纳米颗粒。由于这些方法的操作复杂、时间较长、仪器价格较高等局限性。近些年又出现了一些新的纳米粒子检测和分析技术，如电阻感应脉冲（RPS）检测方法。RPS即库尔特原理，是ISO 13319-1:2021国际标准订定的颗粒粒度与计数分析技术，是一种单颗粒检测技术。电解液中的颗粒通过纳米孔时，导致电极间电阻发生瞬时变化，从而产生电流的瞬时变化。通过产生的电脉冲，记录每一个过孔的颗粒，获得粒径分布，浓度，zeta电位等参数。测量结果不受颜色或折射率的影响，根据单颗粒的真实体积直接测量粒度，拥有媲美电镜的粒径精度。

笔者采用纳米库尔特粒度仪，针对市面上防晒产品进行了测评。明显可以看看出，1#、2#两款防晒产品中小颗粒分布在60-100nm的较多，3#、4#两款产品的大颗粒较多。笔者根据价格对这四款产品进行了排序。虽然2#产品的价格较1#产品低了一倍，但是粒度分布跟1#十分相似，只不过2#产品中有一小部分的大颗粒。2#产品不愧是“平价战斗机"，便宜不一定没好货。

这四款产品，笔者亲身试用了一段时间。1#防晒产品质地水润，流动性强，上脸很好推开，不会泛白搓泥。2#防晒产品奶油质地，上脸清爽易推开，肤感润而不油。3#防晒产品，乳液质地有点假白，成膜速度慢。4#防晒产品，流动性较差，上脸粘腻，容易搓泥。综上所述，颗粒大小在30-100nm的之间的防晒产品，使用效果更好。

总结：

纳米库尔特粒度仪（电阻法RPS）在纳米二氧化钛研发应用中有以下优势：

1. 方便快捷，可以做到实时监测。

2. 精准的浓度测量，可分析不同粒径范围内的颗粒浓度。

3. 单颗粒检测，大小颗粒之间无互相影响，可得到真实的粒径分布数据。

4. 直接检测二氧化钛体积粒径，粒径准确度媲美电镜。