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單顆粒ICP-MS應(yīng)用:帶您了解防曬霜中的納米科技

閱讀:94      發(fā)布時(shí)間:2020-6-29
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   炎炎夏日,酷暑難當(dāng),出門(mén)在外, 需要注意的就是防曬。其中常用的就是方式就是涂防曬霜。防曬霜為什么能防曬?里面有哪些高科技?請(qǐng)跟隨我們一起了解下。
 
  日光中含有紫外線,按照波長(zhǎng)的不同,紫外線分為四類(lèi):
 
  01 UVA:
 
  波長(zhǎng)320~400nm,這是紫外線中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一種紫外線,具有非常強(qiáng)的穿透力,可以穿透真皮層,能夠深入皮膚,加速黑色素的合成,使皮膚變黑,并且會(huì)使皮膚中的膠原蛋白受損從而加速皮膚的老化,所以UVA會(huì)造成皮膚老化和變黑,這種作用雖然進(jìn)展緩慢卻是不可逆轉(zhuǎn)的,而且這種紫外線無(wú)法被臭氧層吸收。
 
  02 UVB:
 
  波長(zhǎng)275~320nm,大部分可以被臭氧層吸收,也可被玻璃、遮陽(yáng)傘、衣服等阻隔。雖然如此,剩余的紫外線可到達(dá)真皮層,導(dǎo)致皮膚日光灼傷,紅斑、曬黑等現(xiàn)象,UVB對(duì)皮膚作用迅速,是皮膚曬傷的根源。
 
  03 UVC:
 
  波長(zhǎng)200~275nm,只到皮膚的角質(zhì)層,且絕大部分被大氣阻留,所以不會(huì)對(duì)人體皮膚產(chǎn)生很大的危害。
 
  04 UVD:
 
  波長(zhǎng)100~200nm。又稱真空紫外,無(wú)法穿過(guò)臭氧層。


 
  所以,防曬產(chǎn)品的目的是減少UVA和UVB照射到皮膚,按照作用原理的不同,分為物理性防曬劑和化學(xué)性防曬劑。物理性防曬主要使用納米級(jí)TiO2。納米級(jí)TiO2的抗紫外線能力及其機(jī)理與其粒徑有關(guān):當(dāng)粒徑較大時(shí),對(duì)紫外線的阻隔是以反射、散射為主,且對(duì)UVA和UVB紫外線均有效,但防曬能力較弱。隨著粒徑的減小,對(duì)UVB紫外線的吸收性明顯增強(qiáng),對(duì)UVA的阻隔以散射為主。
 
  近期隨著對(duì)環(huán)境的更加關(guān)注,防曬產(chǎn)品中的納米顆粒對(duì)環(huán)境的影響引起了人們的重視,TiO2顆粒集中在水環(huán)境中,對(duì)魚(yú)類(lèi)和其他生物有害。
 
  因此,了解防曬產(chǎn)品中TiO2的粒徑和數(shù)量,對(duì)評(píng)估其防紫外線性能和對(duì)環(huán)境的潛在危害,都非常有意義。
 
  長(zhǎng)期以來(lái),納米粒子的粒度表征方法主要有場(chǎng)流分級(jí)法(FFF),動(dòng)態(tài)光散射法,和顯微鏡等。近期,單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜法(SP-ICP-MS)作為一種能同時(shí)測(cè)量和表征納米粒子的方法越來(lái)越受到重視,其優(yōu)勢(shì)在于更快的分析速度和更詳盡的分析結(jié)果。
 
  本次實(shí)驗(yàn)中,我們使用SP-ICP-MS技術(shù),分析不同防曬產(chǎn)品中的納米級(jí)TiO2的顆粒濃度和粒徑分布。
 
  樣品及前處理
 
  防曬霜樣品購(gòu)自本地一家商店。對(duì)于每個(gè)防曬霜樣品,稱取15mL加入到50mL的容器中,混合3分鐘形成均勻的樣品。稱取均勻的樣品0.2克,加入1%的Triton-X溶液200mL,超聲至無(wú)明顯聚狀物(5-10分鐘)。超聲處理后,用去離子水稀釋至100,000–200,000顆粒/毫升。
 
  儀器條件
 
  所有的分析都在PerkinElmer NexION 350D ICP-MS上使用Syngistix Nano應(yīng)用軟件模塊進(jìn)行,下標(biāo)分別為儀器設(shè)置和方法參數(shù)。


 
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果
 
  在不含TiO2顆粒防曬乳液中添加了濃度為6.65μg/L的40nm TiO2顆粒,產(chǎn)生的信號(hào)下圖所示。由于每個(gè)峰代表一個(gè)粒子,顯而易見(jiàn)的TiO2粒子可以很容易地在防曬霜基質(zhì)中檢出。


 
  軟件可以將這些脈沖信號(hào)換算成顆粒的粒徑,下圖是這個(gè)樣品中TiO2粒徑分布信息。


 
  下圖為標(biāo)簽TiO2含量濃度為5.1%的樣品,稀釋20000倍后測(cè)試的粒徑分布結(jié)果。


 
  下表分別為實(shí)驗(yàn)中5個(gè)防曬霜樣品的標(biāo)簽信息和SP-ICP-MS測(cè)試的TiO2納米顆粒粒徑和數(shù)量信息。其中3號(hào)樣品沒(méi)有檢出TiO2納米顆粒,同其標(biāo)簽信息一致。


 


 
  結(jié)論
 
  利用NexION系列ICP-MS和Syngistix Nano應(yīng)用軟件模塊,使用本實(shí)驗(yàn)的測(cè)試方法,可以簡(jiǎn)便快速測(cè)定防曬產(chǎn)品中的TiO2納米顆粒含量和粒徑分布。
 
  了解更多應(yīng)用資料和產(chǎn)品信息,掃描下方二維碼,下載珀金埃爾默單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定防曬霜中二氧化鈦納米粒子相關(guān)資料。


 

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