Сравнение химических солнцезащитных кремов и физических солнцезащитных кремов

Поглотитель ультрафиолета, как правило, представляет собой органическое соединение с ароматической структурой или структурой хромофора. Основным механизмом действия УФ-поглотителя является использование замкнутой сопряженной системы и использование π-π * -перехода для поглощения фотонов, когда две π-молекулярные орбитали достаточно близки, образуются две вырожденные молекулярные орбитали, одна с высокой энергией и один с низкой энергией. В общем, поглотитель является фотостабильным, и энергия после поглощения фотонов может генерировать резонансный квант (главным образом) посредством молекулярного резонанса или высвобождения при флуоресценции и фосфоресценции, а обратимая изомеризация молекулы переводит поглотитель из возбужденного состояния в устойчивое состояние.

Молекулярная структура DHHB обладает прекрасным эффектом резонанса и переноса ионов водорода. Когда молекулы DHHB поглощают ультрафиолетовый свет, энергия поглощается за счет изменения структуры бензольного кольца и смежных ионов водорода в молекуле, и вся молекулярная структура будет временно изменена. После того, как молекула медленно выделяет энергию, молекулярная структура DHHB возвращается в исходное состояние.

Физическая диаграмма рассеяния солнцезащитного крема

Диоксид титана и оксид цинка являются двумя утвержденными физическими солнцезащитными материалами. Использование этих физических солнцезащитных кремов в солнцезащитных кремах происходит главным образом за счет поглощения, чтобы ослабить ультрафиолетовые лучи, и на них накладывается некоторое рассеяние. Как мелкие частицы кристаллов (10-100 нм), эти материалы являются полупроводниками, имеющими высокую энергию запрещенной зоны между валентной зоной и зоной проводимости. Ширина запрещенной зоны объемного кристалла находится в диапазоне энергий, соответствующих длине волны между 380 и 420 нм. Чем меньше первичные частицы, тем выше энергия запрещенной зоны и поглощение ультрафиолетового света путем подъема электронов из валентной зоны в зону проводимости.

Оба эти компонента по существу являются полупроводниками. Если взять в качестве примера диоксид титана, то после возбуждения ультрафиолетовыми лучами это полупроводник N-типа. При облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны менее 400 нм электроны на промежуточном слое поглощают ультрафиолетовые лучи и возбуждаются для генерации электронных дырок, так что диоксид титана выполняет функцию поглощения ультрафиолетовых лучей.

Затем, когда физический солнцезащитный крем из диоксида нанотитана, когда он поглощается в солнцезащитном продукте, когда он действует как рассеивающий эффект? Это связано с размером частиц. Эксперименты показали, что чем длиннее длина волны ультрафиолетового света, тем больше экранирование нанотитана-диоксида зависит от его поглощения. Таким образом, можно предположить, что в полосе UVB диоксид титана в основном поглощает, тогда как в полосе UVA нано диоксид титана в основном рассеивает. Следовательно, для достижения широкого диапазона защиты от ультрафиолетового излучения требуются как поглощение, так и рассеяние, поэтому существует оптимальный размер первичных частиц диоксида титана, не настолько малый, насколько это возможно. Принимая во внимание агломерацию диоксида нанотитана, обычно считается, что оптимальный размер частиц диоксида титана, защищающего от ультрафиолета, составляет 20-50 нм. Конечно, размер частиц является лишь индикатором физического солнцезащитного крема, необходимого при разработке солнцезащитных продуктов, и необходимо учитывать многие технические показатели.