【摘要】本文综述了紫外线对人体的影响与危害、阐明了紫外屏蔽剂的工作原理，通过列举各类紫外屏蔽剂，将其优劣进行比较得出21世纪更加新兴的、更炙手可热的紫外屏蔽剂---纳米二氧化铈。对国内外将纳米二氧化铈融入食品包装袋的技术进行了详细总结。
【关键词】紫外屏蔽 二氧化铈 塑料改性
目前，全世界面临着严重的温室效应问题。全球变暖，臭氧层被严重破坏，大量有害紫外线直射地球表面，对皮肤、建筑等造成了各种不可估量的危害。日常生活中所使用的各种透明商品包装袋都不是很合格，伤害性极强的紫外线直射，使得食品对我们身体健康所造成严重伤害，保鲜膜，大棚蔬菜膜，面包透明包装袋等等这些与我们生活息息相关的必须品，它们对紫外线的透射率好坏直接影响着我们，为了解决这一问题，现代社会出现了各类紫外屏蔽剂，紫外屏蔽问题成为了当代科学界热议的话题，紫外屏蔽剂具有了广阔的应用前景。纳米二氧化铈作为新兴紫外屏蔽剂，较其他紫外屏蔽剂更胜一筹，得到了科学界的广大青睐，将无机纳米材料与有机塑料相融合技术更引起了科学家的重大关注，因此对纳米二氧化铈在食品包装袋的紫外屏蔽性能上的研究进展有着重要的意义。
一、紫外线与紫外屏蔽
（一）紫外线的危害
紫外线是一种电磁波，波长在280nm―380nm之间的光线，大部分地球表面的紫外线来自太阳，紫外线是伤害性光线的一种，经由皮肤的吸收，会伤害DNA（组成染色体基因讯息传递的化学运送单位），当DNA遭受破坏、细胞会因而死亡或是发展成不能控制的癌细胞，这就是瘤形成的初期。
在李锦花等人在透明食品包装袋防紫外线性能的检测与评价的实验中，他们通过对21宗透明视频包装袋材进行了透射光谱分析，得出包装材料的紫外透射率越小，防紫外线的性能就越好，食品氧化酸败的速度越慢，食品的货架寿命就越长，两者呈负相关的关系，过多的紫外线造成食品过氧化值超标，从而引起腹泻，损害肝脏等危害。
（二）紫外屏蔽
总之将紫外吸收剂用于透明食品包装袋上的紫外屏蔽性能改善是不可取的，它们存在的有毒有害性质，对人的健康会造成严重影响，因此，要想改善食品包装袋的紫外屏蔽性能从紫外吸收剂入手是不现实的，需要我们找寻更好的方法和材料。
紫外反射剂。有机紫外屏蔽剂：如二苯甲酮系类，一般来说有机紫外屏蔽剂都有毒，紫外屏蔽性能随紫外线照射而逐渐下降的缺点，限制了它们的在紫外屏蔽中的应用。无机紫外屏蔽剂：多为金属氧化物或者陶瓷粉末，如二氧化钛、氧化锌、二氧化铈、滑石粉、陶土等，这些物质都具有较高折射率。现阶段纳米二氧化钛和氧化锌被广泛的应用于紫外屏蔽中，但是经过实验分析：纳米二氧化钛和纳米二氧化锌存在光催化性能强、折射率高、对可见光的透过性差的缺点，可能在今后会极大限度的制约它们在紫外屏蔽材料领域的应用。纳米二氧化铈，首先二氧化铈作为一种稀土金属，我国二氧化铈的生产工艺成熟，产量居全球第一，出口量及质量位于世界前列，并在世界同行业中占居主导位置。再者，纳米二氧化铈的晶体结构为萤石型，因具有独特的4f电子结构，电子跃迁多，对紫外光吸收更强，而且较其他纳米材料而言，对可见光的透过性强，稳定性好，折光系数小，紫外屏蔽波段宽，因而广阔的应用市场，必成为21世纪的新兴紫外屏蔽材料。
二、纳米二氧化铈的制备
（1）制备方法的选择。此次研究进展是纳米二氧化铈在食品包装袋的紫外屏蔽性能研究，要将其制备的纳米二氧化铈大量的投入于工业化生产，就二氧化铈的各类制备方法比较而言，采用沉淀法最好。
（2）方法优劣比较。此法的优点：不需要苛刻的物理条件、易实行、操作简单、微粒的大小可控、可用于工业化生产。缺点：团聚现象存在，有待改进。
（3）方法采取原理。沉淀法原理：把沉淀剂（碳酸根离子、硫酸根离子、草酸根离子等）加入金属盐溶液中进行沉淀，再将沉淀物过滤、干燥和焙烧制备纳米级的二氧化铈。
三、纳米二氧化铈融入包装袋的技术
纳米二氧化铈材料融入食品包装袋的相关文献在国内外还没有很多，因此，以下方法是通过阅读文献加以总结而成的。
方法有三种：将纳米二氧化铈制成塑料薄膜，作为包装袋使用；进行塑料改性，使得有机塑料与无机纳米材料融合；制备纳米涂料涂层于食品包装袋表面。
（一）制备二氧化铈薄膜作为包装袋
史艳丽等人对张爱华所制备的二氧化铈薄膜的技术进行了改进，就存在的二氧化铈在制备中存在团聚现象的问题有了新思路。他们利用二氧化钛的良好紫外吸收性能和二氧化铈的储氧功能，采用Sol-gel法将两者制备成了复合氧化物TiO2-CeO2溶胶，依然采用提拉法制备薄膜。最后得出结论：当铈钛摩尔比为0.4时复合氧化物在250-450nm波段之间有良好的紫外屏蔽性能。
（二）塑料改性---有机无机融合
（1）塑料改性技术的原理。塑料改性是在塑料中可以加入无机材料、有机材料、光学材料、金属材料等不同性能的原辅材料，在先进的生产工艺条件下，加工成具有特殊性能的新的塑料改性材料。改性的必备条件是---塑料改性母料。塑料改性母料是通过物理方法或化学工艺队塑料的共混、填充、改性、增强，来满足人们对塑料制品的某些要求。塑料改性的优点在于可改善塑料制品的性能、降低产品生产成本、节省资源、提高生产效率、有利于环保节能、降低增效。
（2）表面改性―偶联剂作用于树脂塑料。此类改性主要用于提高塑料制品抗紫外线辐射的能力。有效减少紫外线对树脂的分子结构裂解破坏，延长塑料产品户外使用寿命。
洪晓东等人采用硅烷偶联剂对纳米ZnO进行了表面改性，采取旋转涂膜法制备了PMMA-纳米ZnO薄膜，结果发现改性后的纳米ZnO在水和甲苯中均无明显沉淀现象，薄膜中的纳米粒子团聚现象也显著减少，分散性改善，紫外屏蔽性能也优于普通纳米二氧化锌材料。
吕英帅等人基于上述实验进行改善，将其延生到纳米二氧化铈上，他们发现纳米二氧化铈在制备过程中存在较为严重的团聚现象和氧化催化的缺点，因而他们采用在立体晶系萤石型的CeO2晶格中掺杂二价碱土氧化物的方法来克服二氧化铈存在的缺陷，最后采用硅烷偶联剂KH570对其纳米CaO/CeO2复合粉体进行改性，发现改性前后性能完全一致，复合粉体由亲水疏油变为亲油疏水，紫外屏蔽性能更佳。
四、总结与未来展望
目前看来，化学界对纳米二氧化铈的研究越来越多，纳米二氧化铈作为新兴紫外屏蔽材料，对于它的制备还是更多的停留在实验室上，因为团聚现象的存在和氧化催化现象严重造成无法进行大规模的工业化生产，同时，对于将纳米二氧化铈材料用于食品包装袋上的实验的研究还是停留在理论的基础之上，没有实际的产品问世，究其所由，在于成本问题和无机有机技术的融合问题上，未来随着科技进步，在不改变纳米二氧化铈本身紫外屏蔽性能的前提之下，通过掺杂一些其他粒子，改变其团聚和老化现象，再融合于塑料制品中，投入大规模生产，从而造福广大消费者。
