Enhancement of UV absorption behavior in ZnO–TiO2 composites

• Autores: Julián Jiménez Reinosa, Pilar Leret Moltó, Carmen M. Álvarez Docio, Adolfo del Campo, José Francisco Fernández Lozano
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 55, Nº. 2, 2016, págs. 55-62
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Mejora del comportamiento de absorción de UV en materiales compuestos ZnO–TiO2
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• Resumen
  • español

    El comportamiento del borde de absorción ultravioleta-visible de óxidos semiconductores como el TiO2 y el ZnO incentiva su uso como filtros inorgánicos para luz UV en cremas solares. En cosmética, el uso de nanopartículas está favorecido por el alto rendimiento que presentan y la baja blancura que aportan a la crema en comparación con las micropartículas. Aun así, el efecto del tamaño de partícula en la absorción de luz en el rango UV no está claro. Por esta razón, el comportamiento de nano y micropartículas de TiO2 y ZnO se evalúa mediante espectroscopia de luz UV-Visible y mediante el factor de protección solar en cremas. Con el fin de cubrir las necesidades de absorción de luz en todo el rango UV mediante el uso de filtros inorgánicos, se ha generado un nuevo composite mediante un proceso de nanodispersión en seco en el que nanopartículas de TiO2 se encuentran dispersas sobre micropartículas de ZnO. El nuevo composite presenta propiedades de absorción UV superiores al 60% en lo que al valor de protección solar se refiere. Este hecho es debido a la sinergia entre los componentes de forma que se cubre el rango UV de manera efectiva requiriendo una menor cantidad total de nanopartículas. Dichas nanopartículas se encuentran dispersas de manera efectiva sobre las micropartículas, evitando la presencia de nanopartículas libres.

  • English

    The ultraviolet–visible, UV–vis, absorption edge behaviour of semiconductor oxides as TiO2 and ZnO promotes their use as inorganic UV filters for sunscreens. In cosmetics, the use of nanoparticles is favoured because of their higher yield and lower whiteness. However, the particle size effect in the UV absorption is unclear. For this reason, the performances of nano and microsized TiO2 and ZnO are evaluated in both the UV–vis spectroscopy and the Sun Protection Factor, SPF, value. In order to cover the UV range completely by using inorganic filters a new composite is attempted by dry nanodispersion methodology in which TiO2 nanoparticles are dispersed onto ZnO microparticles. The new composite shows superior UV absorbing properties and ca. 60% SPF value due to a synergism between components that resulted in extended UV coverage and reduction of the total amount of nanoparticles required in the sunscreens. In addition, nanoparticles are effectively anchored onto microparticles avoiding the presence of free nanoparticles.