[发明专利]一种二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于纳米防晒复合材料技术领域，具体涉及一种二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料及其制备方法。该复合材料利用均相沉淀的方法，将二氧化硅与稀土离子相结合，合成了一种球形的二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料，具有粒径可控，分散性好，不易产生团聚的优点；能较好的实现两亲性修饰，在紫外全谱范围230～410nm内实现紫外光的吸收和转换；并且，该材料化学稳定性、热稳定性均较好，对人体无毒无害，在新型防晒材料领域具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米防晒复合材料技术领域。更具体地，涉及一种二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料及其制备方法。

背景技术

按照波长的不同，紫外线可以分为长波紫外线(UVA)320～400nm、中波紫外线(UVB)280～320nm、短波紫外线(UVC)200～280nm。其中，对人体皮肤健康造成危害的主要是UVB和UVA，UVB紫外线会引起红肿、水泡和皮肤老化，严重者可引起皮肤癌，是重点预防的紫外线波段；UVA也被证实过量照射会使皮肤弹性下降和加速皮肤老化。因此，实现长波紫外线和中波紫外线的全范围覆盖防护，是防晒产品的发展趋势和必然要求。

防晒制品根据防晒机理的不同分为化学防晒剂和物理防晒剂。化学防晒剂主要是基于具有芳香环或色团结构的有机物分子之间的可逆异构达到吸收紫外光子的作用，防晒效果较好，但通常仅针对特定波段(UVA或者UVB波段)，并且大部分有机物在光照或者高温下容易分解失活而失去防晒能力，稳定性差，同时还对皮肤有一定的刺激性。另一种物理防晒剂主要通过反射、散射来达到屏蔽紫外线作用，最典型的为纳米级二氧化钛和氧化锌粉体材料，具有化学性质稳定、安全性高、同时覆盖UVA及UVB波段全谱屏蔽的优点。如中国专利申请CN109381361A公开了一种清爽防晒乳，该防晒乳的主要防晒成分为丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、氧化锌、纳米二氧化钛，防晒效果较好；但是其中的纳米二氧化钛存在光毒性的问题，紫外照射下的纳米二氧化钛会生成活性氧自由基(如·OH，O^2-等)，一方面，活性自由基会造成化妆品中其它有机物的降解，另一方面，活性氧自由基也会加速皮肤的老化，对皮肤造成危害，甚至损害人体DNA、蛋白质或其他细胞。

因此，迫切需要提供一种防晒波段覆盖面大、稳定性好、安全性高的新防晒材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有防晒剂防晒波段覆盖面小、稳定性差、存在一定的安全隐患的缺陷和不足，提供一种防晒波段覆盖面大、稳定性好、安全性高的新二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料。

本发明的目的是提供一种二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料。

本发明另一目的是提供所述二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料的制备方法。

本发明另一目的是提供所述二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料，所述复合材料的化学组成表达式为RE₂O₃-SiO₂；其中，RE选自Y、Ce、Sm、Eu、Gd、Lu中的一种或多种稀土元素。

本发明中的二氧化硅与人体具有较好的生物相容性，稀土离子则具有光转换特性，发明人创造性地利用均相沉淀的方法，将二氧化硅与稀土离子相结合，合成了一种球形的二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料。该材料的粒径可控，分散性好，不易产生团聚，利用二氧化硅良好的相容性，能较好的实现两亲性修饰；通过调整稀土离子的种类和比例，可以使二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料在紫外全谱范围内实现紫外光的吸收和转换，吸收了紫外线后可将其转换为可见的红色荧光发射；并且，本发明制备得到的二氧化硅/稀土氧化物光转换复合材料化学稳定性、热稳定性均较好，对人体无毒无害，在新型防晒材料领域具有较好的应用前景。

进一步地，所述复合材料吸收230～410nm范围的紫外光，并将吸收的紫外光转换成可见的红色荧光发射。