TWI642627B - 核殼氧化鋅粒子的製備方法、核殼氧化鋅粒子與用於屏蔽紫外光的組成物 - Google Patents

核殼氧化鋅粒子的製備方法、核殼氧化鋅粒子與用於屏蔽紫外光的組成物 Download PDF

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Abstract

一種核殼氧化鋅粒子的製備方法，包含下列步驟：(1)混合含鈣化合物與鋅氨錯鹽溶液，得到一第一前驅物；(2)使該第一前驅物進行除氨與除二氧化碳後，得到一第一中間產物；(3)混合該第一中間產物與鋅氨錯鹽溶液，得到一第二前驅物；(4)使該第二前驅物進行除氨與除二氧化碳後，再進行乾燥，得到一第二中間產物；及(5)煅燒該第二中間產物，得到該核殼氧化鋅粒子。相較於現有製備方法所得的核殼氧化鋅粒子，本發明製備方法所得的核殼氧化鋅粒子會具有更佳的紫外光屏蔽效果。

Description

核殼氧化鋅粒子的製備方法、核殼氧化鋅粒子與用於屏蔽紫外光的組成物
本發明是有關於一種氧化鋅粒子的製備方法、氧化鋅粒子與包含氧化鋅粒子的組成物，特別是指一種核殼氧化鋅粒子的製備方法、核殼氧化鋅粒子與包含核殼氧化鋅粒子的組成物。
現有已存在多種能用於防護紫外光的材料，例如最常被使用的二氧化鈦即具有吸收紫外光特性而能用於防護紫外光，但二氧化鈦僅對於中紫外光(UVB)具有較佳的防護效果，對於近紫外光(UVA)的防護效果極差，且近紫外光又為紫外光所有區域中較難防護且會導致皮膚癌的部分。
為了解決二氧化鈦對於近紫外光防護效果極差的問題，也有人改以具有屏蔽紫外光(即反射紫外光)特性的氧化鋅作為防護紫外光的材料。氧化鋅不論是對於中紫外光或近紫外光皆具有良好的防護效果，但因氧化鋅粉末具有較高極性，在應用上常會遭遇氧化鋅粉末團聚而難以分散的問題，也讓經改質氧化鋅成為解決上述問題的研發方向之一。然，綜觀現有經改質氧化鋅中，大多是與橡膠併用，並未實際用於防護紫外光材料，如中華民國第I546260號專利公告即揭示一種具有較佳分散性的核殼氧化鋅粒子，其包括一碳酸鈣核心與一層包覆該碳酸鈣核心的氧化鋅殼層；又如US 2007/0072959 A1也揭示一種核殼氧化鋅粒子，其同樣包括由黏土、滑石、雲母、二氧化矽等材料所組成的粒子核與包覆該粒子核的氧化鋅。
雖然前述的核殼氧化鋅粒子確實能改善分散性，然而經研究發現，其紫外光屏蔽效果(即紫外光防護效果)仍可再進一步提升。因此，如何改良前述核殼氧化鋅粒子的製備方法，使由該製備方法所得的核殼氧化鋅粒子能具有更佳的紫外光屏蔽效果，成為目前致力研究的目標。
因此，本發明的第一目的，即在提供一種核殼氧化鋅粒子的製備方法，由前述製備方法所得的核殼氧化鋅粒子具有更佳的紫外光屏蔽效果。
於是，本發明核殼氧化鋅粒子的製備方法，包含下列步驟： (1) 混合含鈣化合物與鋅氨錯鹽溶液，得到一第一前驅物； (2) 使該第一前驅物進行除氨與除二氧化碳後，得到一第一中間產物； (3) 混合該第一中間產物與鋅氨錯鹽溶液，得到一第二前驅物； (4) 使該第二前驅物進行除氨與除二氧化碳後，再進行乾燥，得到一第二中間產物；及 (5) 煅燒該第二中間產物，得到該核殼氧化鋅粒子。
因此，本發明還有一第二目的，即在提供一種由前述核殼氧化鋅粒子的製備方法所製得的核殼氧化鋅粒子。
此外，本發明還有一第三目的，即在提供一種用於屏蔽紫外光的組成物。該用於屏蔽紫外光的組成物包含由前述核殼氧化鋅粒子的製備方法所製得的核殼氧化鋅粒子。
本發明的功效在於：由於本發明製備方法在得到該第一中間產物後，還需再進行步驟(3)加入鋅氨錯鹽溶液及步驟(4)除氨及除二氧化碳，使得最後所製得的核殼氧化鋅粒子表面形成更多可提供紫外光反射面的氧化鋅片層，因此相較於現有製備方法所得的核殼氧化鋅粒子，由本發明製備方法所得的核殼氧化鋅粒子會具有更佳的紫外光屏蔽效果。
以下針對前述功效的原理，再特別詳細說明：
現有製備方法由於只與鋅氨錯鹽溶液混合一次(即，將鋅氨錯鹽溶液一次全部加入反應)，因此其所製得的核殼氧化鋅粒子僅會於核心外包覆一層由多個平行於該核心表面之氧化鋅片所形成的氧化鋅片殼層(相當於本發明製備方法之第一中間產物的結構)。而本發明製備方法由於還需再與鋅氨錯鹽溶液混合一次(即將鋅氨錯鹽溶液分為兩次加入反應)，因此所製得的核殼氧化鋅粒子會於原本已包覆在核心外的部分氧化鋅片上再形成不會與其平行的氧化鋅片，進而能增加核殼氧化鋅粒子對於紫外光的反射面積，並藉以有效提升核殼氧化鋅粒子的紫外光屏蔽效果。
以下將就本發明內容進行詳細說明：
[ 核殼氧化鋅 粒子的製備方法 ]
較佳地，在該步驟(1)中，該含鈣化合物為碳酸鈣。該碳酸鈣的來源例如但不限於是蒙脫土、高嶺土、矽藻土、大理石粉末或前述的組合。更佳地，該含鈣化合物的來源是平均粒徑範圍為5~7 µm的大理石粉末。
較佳地，該步驟(1)與該步驟(3)中，鋅氨錯鹽溶液的鋅離子濃度範圍為8 wt%~20 wt%。更佳地，鋅氨錯鹽溶液的鋅離子濃度範圍為8 wt%~11 wt%。
較佳地，該步驟(1)與該步驟(3)中的鋅氨錯鹽溶液為含有Zn(NH 3) n(HCO 3) 2的鋅氨錯鹽，其中，n為1~6中的任一整數。
較佳地，該步驟(1)所使用的鋅氨錯鹽溶液與該步驟(3)所使用的鋅氨錯鹽溶液之重量比值範圍為1/3~3。更佳地，該步驟(1)所使用的鋅氨錯鹽溶液與該步驟(3)所使用的鋅氨錯鹽溶液之重量比值範圍分別為1/3~3/5及5/3~3。當該步驟(1)所使用的鋅氨錯鹽溶液與該步驟(3)所使用的鋅氨錯鹽溶液之重量比值範圍分別為1/3~3/5及5/3~3時，所製得的核殼氧化鋅粒子會具有更佳的紫外光屏蔽效果。
較佳地，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物於0.02%/min~0.09%/min的除氨速率範圍下進行除氨。更佳地，該步驟(2)與該步驟(4)是各自分為多個階段並依次進行除氨，例如該步驟(2)與該步驟(4)是各自分為兩個階段，該步驟(2)之第一階段的除氨速率為0.03±0.001%/min，第二階段的除氨速率為0.025±0.001%/min；該步驟(4)之第一階段的除氨速率為0.085±0.001%/min，第二階段的除氨速率為0.025±0.001%/min。又更佳地，前述步驟(2)與步驟(4)之第一階段進行除氨的時間範圍分別為1~2小時，步驟(2)與步驟(4)之第二階段進行除氨的時間範圍分別為1~3小時。前述的除氨速率定義如下列公式(I)所示，其中，氨濃度(%)是指以該第一前驅物或該第二前驅物的總重為100%計時，氨於該第一前驅物或該第二前驅物中的含量。 ＜公式(I)＞ 除氨速率(%/min)=
較佳地，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物於0.04 (g/L)/min~0.8 (g/L)/min的除二氧化碳速率範圍下進行除二氧化碳。更佳地，該步驟(2)與該步驟(4)是各自分為多個階段並依次進行除二氧化碳，例如該步驟(2)與該步驟(4)是各自分為兩個階段，該步驟(2)之第一階段的除二氧化碳速率為0.05±0.01 (g/L)/min，第二階段的除二氧化碳速率為0.25±0.01 (g/L)/min；該步驟(4)之第一階段的除二氧化碳速率為0.75±0.01 (g/L)/min，第二階段的除二氧化碳速率為0.25±0.01 (g/L)/min。又更佳地，前述步驟(2)與步驟(4)之第一階段進行除二氧化碳的時間範圍為1~2小時，步驟(2)與步驟(4)之第二階段進行除二氧化碳的時間範圍為1~3小時。前述的除二氧化碳速率定義如下列公式(II)所示，其中，二氧化碳濃度(g/L)是指二氧化碳於每升該第一前驅物或該第二前驅物中所佔的重量。 ＜公式(II)＞ 除二氧化碳速率[(g/L)/min]=
特別說明的是，當除氨速率未於0.02%/min~0.09%/min範圍內時，或者除二氧化碳速率未於0.04 (g/L)/min~0.8 (g/L)/min範圍內時，較容易使反應中的銨根與碳酸根離子比例未於正常範圍內，進而導致後續所得的核殼氧化鋅粒子結構較不易穩定。
較佳地，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物分別於不低於80℃及低於100℃的溫度範圍下進行除氨與除二氧化碳。更佳地，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物分別於85~95℃下進行除氨與除二氧化碳。
較佳地，該步驟(2)的該第一中間產物包括一由含鈣化合物所形成的核心，及一覆蓋在該核心表面且由多個氧化鋅片所形成的第一殼層，該第一中間產物之該第一殼層與該核心的重量比值範圍為3/28~7/4。
較佳地，該步驟(4)的該第二中間產物包括該第一中間產物及一由多個氧化鋅片所形成之第二殼層，該第一中間產物包括一由含鈣化合物所形成的核心，及一覆蓋在該核心表面且由多個氧化鋅片所形成的第一殼層，該第二殼層覆蓋在該核心與該第一殼層上，該第一殼層及第二殼層的總重量與該核心重量的比值範圍為3/7~7/3。
較佳地，該步驟(5)是於340~360℃下進行煅燒。
較佳地，該步驟(5)為進行煅燒50~70 min。
[ 核殼氧化鋅 粒子 ]
較佳地，該核殼氧化鋅粒子包含一由含鈣化合物所形成的核心、一覆蓋在該核心表面且由多個平行於該核心表面之氧化鋅片所形成的第一殼層，及一覆蓋在該核心與該第一殼層上且由多個氧化鋅片所形成的第二殼層，其中，部分該第二殼層的氧化鋅片不會與該第一殼層的氧化鋅片平行。
更佳地，該第一殼層與該核心的重量比值範圍為3/28~7/4。
更佳地，該第一殼層及第二殼層的總重量與該核心重量的比值範圍為3/7~7/3。
較佳地，該核殼氧化鋅粒子的平均粒徑範圍為6~11 µm。
[ 用於屏蔽紫外光 的組成物 ]
較佳地，本發明用於屏蔽紫外光的組成物還可包含其它具有反射紫外光或吸收紫外光特性的材料。
＜ 製備例 ＞
製備鋅氨錯鹽溶液
依據鋅：氨：二氧化碳為10 g/L：7~12 g/L：7~9 g/L的比例(鋅、氨與二氧化碳相對於每升鋅氨錯鹽溶液的重量)，取定量的金屬工業所餘留的含鋅廢料，加入氨水及碳酸氫銨將鋅溶出，再去除其內所含的重金屬，以製備出鋅離子濃度為9.55 wt%的鋅氨錯鹽溶液，其中，該鋅氨錯鹽溶液中所含的鋅氨錯鹽為Zn(NH 3) n(HCO 3) 2，n為1~6中的任一整數。
＜ 實施例 1~5＞
製備核殼氧化鋅粒子 ( 氧化鋅與碳酸鈣 的重量比值為 3/7 )
實施例1~5的核殼氧化鋅粒子是分別依據表1中所述的鋅氨錯鹽溶液使用量與下列步驟所製得：
表1 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td><b>實施例</b></td><td><b>步驟</b><b>(1)</b><b>中的鋅氨錯鹽溶液使用量</b><b>(g)</b></td><td><b>步驟</b><b>(3)</b><b>中的鋅氨錯鹽溶液使用量</b><b>(g)</b></td></tr><tr><td><b>1</b></td><td> 200 </td><td> 600 </td></tr><tr><td><b>2</b></td><td> 300 </td><td> 500 </td></tr><tr><td><b>3</b></td><td> 400 </td><td> 400 </td></tr><tr><td><b>4</b></td><td> 500 </td><td> 300 </td></tr><tr><td><b>5</b></td><td> 600 </td><td> 200 </td></tr></TBODY></TABLE>
步驟 (1) ：於一容積為4L的燒杯中，混合由前述製備例所得鋅離子濃度為9.55 wt%的鋅氨錯鹽溶液與221 g、平均粒徑約6 μm的大理石粉末，再經均勻攪拌後，得到一第一前驅物。
步驟 (2) ：使該第一前驅物於90℃下分兩階段進行除氨與除二氧化碳，得到一第一中間產物。其中，除氨速率及除二氧化碳速率設定分別如下表2所示。
表2 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td></td><td><b>第一前驅物</b><b>[</b><b>步驟</b><b>(2)]</b></td><td><b>第二前驅物</b><b>[</b><b>步驟</b><b>(4)]</b></td></tr><tr><td><b>第一階段</b></td><td><b>第二階段</b></td><td><b>第一階段</b></td><td><b>第二階段</b></td></tr><tr><td><b>起使時間</b><b>~</b><b>結束時間</b><b>(</b><b>小時</b><b>)</b></td><td> 0~1.5 </td><td> 1.5~3.0 </td><td> 0~1.5 </td><td> 1.5~3.0 </td></tr><tr><td><b>除氨速率</b><b>(%/min)</b></td><td> 0.03± 0.001 </td><td> 0.025± 0.001 </td><td> 0.085± 0.001 </td><td> 0.025± 0.001 </td></tr><tr><td><b>除二氧化碳速率</b><b>[(g/L)/min]</b></td><td> 0.05± 0.01 </td><td> 0.25± 0.01 </td><td> 0.75± 0.01 </td><td> 0.25± 0.01 </td></tr></TBODY></TABLE>
步驟 (3) ：再加入由前述製備例所得鋅離子濃度為9.55 wt%的鋅氨錯鹽溶液(見表1)於燒杯中，經均勻攪拌後，得到一第二前驅物。
步驟 (4) ：先使該第二前驅物於90℃下分兩階段進行除氨與除二氧化碳(除氨速率及除二氧化碳速率設定分別如上表2所示)，再過濾除水該經除氨與除二氧化碳後的第二前驅物，接著以3 L的水洗滌該經過濾除水後的第二前驅物，最後將其置於100℃烘箱內烘烤4小時進行乾燥後，得到一第二中間產物。
步驟 (5) ：以350℃並且持溫60分鐘煅燒該第二中間產物後，得到該核殼氧化鋅粒子。
實施例 1~5 所得的核殼氧化鋅粒子
實施例1~5所得的核殼氧化鋅粒子分別包含一由含鈣化合物所形成的核心、一覆蓋在該核心表面且由多個平行於該核心表面之氧化鋅片所形成的第一殼層，及一覆蓋在該核心與該第一殼層上且由多個氧化鋅片所形成的第二殼層，並部分該第二殼層的氧化鋅片不會與該第一殼層的氧化鋅片平行。其中，每一個實施例之該第一殼層與該核心的重量比值分別如下表3所示，而每一個實施例之該第一殼層及第二殼層的總重量(即氧化鋅重量)與該核心重量(即碳酸鈣重量)的比值為3/7。
表3 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td><b>實施例</b></td><td><b>第一殼層</b><b>與核心的重量比值</b><b>(g/g)</b></td></tr><tr><td><b>1</b></td><td> 3/28 </td></tr><tr><td><b>2</b></td><td> 9/56 </td></tr><tr><td><b>3</b></td><td> 3/14 </td></tr><tr><td><b>4</b></td><td> 15/56 </td></tr><tr><td><b>5</b></td><td> 9/28 </td></tr></TBODY></TABLE>
＜ 實施例 6~10＞
製備核殼氧化鋅粒子 ( 氧化鋅與碳酸鈣 的重量比值為 7/3 )
實施例6~10的製備方法與實施例1~5類似，其差別在於，實施例6~10為使用40.7 g大理石粉末。其中，實施例6~10於步驟(1)與步驟(3)中的鋅氨錯鹽溶液使用量分別如下表4所示。
表4 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td><b>實施例</b></td><td><b>步驟</b><b>(1)</b><b>中的鋅氨錯鹽溶液使用量</b><b>(g)</b></td><td><b>步驟</b><b>(3)</b><b>中的鋅氨錯鹽溶液使用量</b><b>(g)</b></td></tr><tr><td><b>6</b></td><td> 200 </td><td> 600 </td></tr><tr><td><b>7</b></td><td> 300 </td><td> 500 </td></tr><tr><td><b>8</b></td><td> 400 </td><td> 400 </td></tr><tr><td><b>9</b></td><td> 500 </td><td> 300 </td></tr><tr><td><b>10</b></td><td> 600 </td><td> 200 </td></tr></TBODY></TABLE>
實施例 6~10 所得的核殼氧化鋅粒子
實施例6~10所得的核殼氧化鋅粒子與實施例1~5所得的核殼氧化鋅粒子類似，其差別在於，在實施例6~10中，每一個實施例之該第一殼層與該核心的重量比值分別如下表5所示，而每一個實施例之該第一殼層及第二殼層的總重量(即氧化鋅重量)與該核心重量(即碳酸鈣重量)的比值為7/3。
表5 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td><b>實施例</b></td><td><b>第一殼層</b><b>與核心的重量比值</b><b>(g/g)</b></td></tr><tr><td><b>6</b></td><td> 7/12 </td></tr><tr><td><b>7</b></td><td> 7/8 </td></tr><tr><td><b>8</b></td><td> 7/6 </td></tr><tr><td><b>9</b></td><td> 35/24 </td></tr><tr><td><b>10</b></td><td> 7/4 </td></tr></TBODY></TABLE>
＜ 比較例 1＞
製備核殼氧化鋅粒子 ( 氧化鋅與碳酸鈣 的重量比值為 3/7 )
比較例1的核殼氧化鋅粒子是依據下列步驟所製得：
步驟 (1) ：於一容積為4L的燒杯中，混合800 g由前述製備例所得濃度為9.55 wt%的鋅氨錯鹽溶液與221 g、平均粒徑約 6 μm的大理石粉末，再經均勻攪拌後，得到一第一前驅物。
步驟 (2) ：使該第一前驅物於90℃下分四階段進行除氨與除二氧化碳(除氨速率及除二氧化碳速率設定分別如下表6所示)，再過濾除水該經除氨與除二氧化碳後的第一前驅物，接著以3 L的水洗滌該經過濾除水後的第一前驅物，最後將其置於100℃烘箱內烘烤4小時進行乾燥後，得到一第一中間產物。
表6 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td></td><td><b>第一階段</b></td><td><b>第二階段</b></td><td><b>第三階段</b></td><td><b>第四階段</b></td></tr><tr><td><b>起使時間</b><b>~</b><b>結束時間</b><b>(</b><b>小時</b><b>)</b></td><td> 0~1.5 </td><td> 1.5~3.0 </td><td> 3.0~4.5 </td><td> 4.5~6.0 </td></tr><tr><td><b>除氨速率</b><b>(%/min)</b></td><td> 0.03± 0.001 </td><td> 0.025± 0.001 </td><td> 0.03± 0.001 </td><td> 0.025± 0.001 </td></tr><tr><td><b>除二氧化碳速率</b><b>[(g/L)/min]</b></td><td> 0.05± 0.01 </td><td> 0.25± 0.01 </td><td> 0.32± 0.01 </td><td> 0.25± 0.01 </td></tr></TBODY></TABLE>
步驟 (3) ：以350℃並且持溫60分鐘煅燒該第一中間產物後，得到該核殼氧化鋅粒子。
＜ 核殼氧化鋅 粒子的紫外光屏蔽效果 分析 ＞
測試方法
a. 取得紫外光吸收光譜圖：
先將核殼氧化鋅粒子填充於直徑約3 cm且一側具透明玻璃片的樣品槽中(核殼氧化鋅粒子填充厚度約為1 cm)，再將樣品槽置於紫外光/可見光光譜儀(HITACHI 3900)中，接著以600 nm/min的掃描速度從波長500 nm掃描至波長250 nm並經軟體計算繪圖後，即可得到紫外光吸收光譜圖。圖1~5的紫外光吸收光譜比較圖依序為分別將實施例1~5之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖與比較例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖進行比較。
b. 計算紫外光吸收值 (absorbance) 增加比例 (%) ：
由前述所得實施例1~5與比較例1的紫外光吸收光譜圖中分別取得實施例1~5與比較例1於波長範圍為340~360 nm時的紫外光最大吸收值(absorbance)，並藉由下列公式(III)計算出實施例1~5分別相對於比較例1的紫外光吸收值增加比例(%)，最終所計算出的紫外光吸收值增加比例(%)整理於下表7中。 ＜公式(III)＞ 紫外光吸收值增加比例(%)=
表7 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td><b>實施例</b></td><td><b>步驟</b><b>(1)</b><b>所使用的鋅氨錯鹽溶液與步驟</b><b>(3)</b><b>所使用的鋅氨錯鹽溶液之重量比值</b></td><td><b>實施例相對於比較例</b><b>1</b><b>的紫外光吸收值增加比例</b><b>(%)</b></td></tr><tr><td><b>1</b></td><td> 1/3 </td><td> 14.8 </td></tr><tr><td><b>2</b></td><td> 3/5 </td><td> 19.0 </td></tr><tr><td><b>3</b></td><td> 1 </td><td> 7.0 </td></tr><tr><td><b>4</b></td><td> 5/3 </td><td> 16.4 </td></tr><tr><td><b>5</b></td><td> 3 </td><td> 10.0 </td></tr></TBODY></TABLE>
結果與討論
由圖1~5與表7結果可以發現，不論是於中紫外光(UVB)區的全區域或近紫外光(UVA)區的大部分區域，實施例1~5的紫外光吸收值皆高於比較例1，即實施例1~5的核殼氧化鋅粒子所能反射的紫外光量皆大於比較例1的核殼氧化鋅粒子所能反射的紫外光量，說明本發明將鋅氨錯鹽溶液分為兩次加入反應的製備方法(實施例1~5)，相較於將鋅氨錯鹽溶液一次全部加入反應的製備方法(比較例1)，由本發明製備方法所得的核殼氧化鋅粒子會具有較佳的紫外光屏蔽效果。
參閱表7，特別值得一提的是，當步驟(1)所使用的鋅氨錯鹽溶液與步驟(3)所使用的鋅氨錯鹽溶液之重量比值分別於1/3~3/5及5/3~3的範圍時，其所製得核殼氧化鋅粒子的紫外光吸收值增加比例皆於10%以上，具有更佳的紫外光屏蔽效果。
＜ 核殼氧化鋅 粒子 SEM 相片分析 ＞
測試方法
將實施例1~3、5與比較例1的核殼氧化鋅粒子分別以掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)針對其外觀進行拍照後，所得的SEM相片如圖6~10所示。其中，圖6為比較例1之SEM相片，圖7~10依序分別為實施例1~3、5的SEM相片。
結果與討論
由圖7~10可以發現，實施例1~3、5的核殼氧化鋅粒子表面皆會有多個呈片狀的氧化鋅片。
此外，若是將圖6~10進行比較可以發現，實施例1~3、5(見圖7~10)的核殼氧化鋅粒子表面上呈現不與核心表面平行的片狀氧化鋅數量較比較例1(見圖6)的核殼氧化鋅粒子多，即實施例1~3、5的核殼氧化鋅粒子表面上所能用於反射紫外光的反射面積會較比較例1的核殼氧化鋅粒子大，說明本發明將鋅氨錯鹽溶液分為兩次加入反應的製備方法(實施例1~3、5)，相較於將鋅氨錯鹽溶液一次全部加入反應的製備方法(比較例1)，由本發明製備方法所得的核殼氧化鋅粒子會具有更大的紫外光反射面積，故能有效提升核殼氧化鋅粒子的紫外光屏蔽效果，其結果符合前述＜核殼氧化鋅粒子的紫外光屏蔽效果分析＞的結果。
綜上所述，本發明製備方法由於在得到該第一中間產物後，還需再與鋅氨錯鹽溶液混合一次(即將鋅氨錯鹽溶液分為兩次加入反應)，因此由本發明製備方法所得的核殼氧化鋅粒子，相較於現有製備方法所得的核殼氧化鋅粒子，會具有更佳的紫外光屏蔽效果，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
無
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 　圖1是一紫外光吸收光譜比較圖，說明實施例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖與比較例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖進行比較的結果； 　圖2是一紫外光吸收光譜比較圖，說明實施例2之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖與比較例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖進行比較的結果； 　圖3是一紫外光吸收光譜比較圖，說明實施例3之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖與比較例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖進行比較的結果； 　圖4是一紫外光吸收光譜比較圖，說明實施例4之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖與比較例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖進行比較的結果； 圖5是一紫外光吸收光譜比較圖，說明實施例5之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖與比較例1之核殼氧化鋅粒子所測得的紫外光吸收光譜圖進行比較的結果； 圖6是SEM相片，說明比較例1之核殼氧化鋅粒子的外觀結構； 圖7是SEM相片，說明實施例1之核殼氧化鋅粒子的外觀結構； 圖8是SEM相片，說明實施例2之核殼氧化鋅粒子的外觀結構； 圖9是SEM相片，說明實施例3之核殼氧化鋅粒子的外觀結構；及 圖10是SEM相片，說明實施例5之核殼氧化鋅粒子的外觀結構。

Claims (10)

  1. 一種核殼氧化鋅粒子的製備方法，包含下列步驟： (1) 混合含鈣化合物與鋅氨錯鹽溶液，得到一第一前驅物； (2) 使該第一前驅物進行除氨與除二氧化碳後，得到一第一中間產物； (3) 混合該第一中間產物與鋅氨錯鹽溶液，得到一第二前驅物； (4) 使該第二前驅物進行除氨與除二氧化碳後，再進行乾燥，得到一第二中間產物；及 (5) 煅燒該第二中間產物，得到該核殼氧化鋅粒子。
  2. 如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物於0.02%/min~0.09%/min的除氨速率範圍下進行除氨。
  3. 如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物於0.04 (g/L)/min~0.8 (g/L)/min的除二氧化碳速率範圍下進行除二氧化碳。
  4. 如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(2)與該步驟(4)是使該第一前驅物與該第二前驅物分別於不低於80℃及低於100℃的溫度範圍下進行除氨與除二氧化碳。
  5. 如請求項1所述的製備方法，其中，在該步驟(1)與該步驟(3)中，鋅氨錯鹽溶液的鋅離子濃度範圍為8 wt%~20 wt%。
  6. 如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(1)所使用的鋅氨錯鹽溶液與該步驟(3)所使用的鋅氨錯鹽溶液之重量比值範圍為1/3~3。
  7. 如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(2)的該第一中間產物包括一由含鈣化合物所形成的核心，及一覆蓋在該核心表面且由多個氧化鋅片所形成的第一殼層，該第一中間產物之該第一殼層與該核心的重量比值範圍為3/28~7/4。
  8. 如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(4)的該第二中間產物包括該第一中間產物及一由多個氧化鋅片所形成之第二殼層，該第一中間產物包括一由含鈣化合物所形成的核心，及一覆蓋在該核心表面且由多個氧化鋅片所形成的第一殼層，該第二殼層覆蓋在該核心與該第一殼層上，該第一殼層及第二殼層的總重量與該核心重量的比值範圍為3/7~7/3。
  9. 一種由前述請求項1所述的製備方法所製得的核殼氧化鋅粒子。
  10. 一種用於屏蔽紫外光的組成物，包含由前述請求項1所述的製備方法所製得的核殼氧化鋅粒子。
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