Compararea cremelor solare chimice și a protecției solare fizice

Absorbitorul de ultraviolete este în general un compus organic cu structură aromatică sau structură cromoforă. Mecanismul principal al acțiunii absorbantului UV este utilizarea unui sistem conjugat închis și bazându-se pe tranziția π-π * pentru a absorbi fotoni, când cele două orbitale moleculare π sunt suficient de apropiate, sunt generate două orbitale moleculare degenerate, unul cu energie mare și unul cu energie redusă. În general, absorbantul este foto-stabil, iar energia după absorbția fotonilor poate genera rezonanță cuantică (în principal) prin rezonanță moleculară sau eliberarea prin fluorescență și fosforescență, iar izomerizarea reversibilă a moleculei schimbă amortizorul de la o stare excitată la starea de echilibru.

Structura moleculară a DHHB are rezonanță perfectă și efect de transfer de ioni de hidrogen. Când moleculele DHHB absorb lumina ultravioletă, energia este absorbită prin schimbarea structurii inelului de benzen și a ionilor de hidrogen adiacenți din moleculă și întreaga structură moleculară va fi modificată temporar. După ce molecula eliberează lent energia, structura moleculară a DHHB revine la starea inițială.

Diagrama de împrăștiere a protecției solare fizice

Dioxidul de titan și oxidul de zinc sunt două materiale de protecție solară fizică aprobate. Utilizarea acestor protecții solare fizice la protecția solară se face în principal prin absorbție pentru atenuarea razelor UV și este suprapusă de oarecare împrăștiere. Ca cristale de particule mici (10-100 nm), aceste materiale sunt semiconductori cu o energie mare a benzii între bandă de valență și banda de conducere. Intervalul de bandă al cristalului în vrac se situează în gama de energie corespunzătoare unei lungimi de undă cuprinse între 380 și 420 nm. Cu cât particulele primare sunt mai mici, cu atât este mai mare energia de bandă și absorbția luminii ultraviolete prin ridicarea electronilor de la valență la banda de conducere.

Ambele componente sunt în esență semiconductoare. Luând ca exemplu dioxidul de titan, după ce a fost excitat de razele ultraviolete, este un semiconductor de tip N. Atunci când lumina ultravioletă cu o lungime de undă mai mică de 400 nm este iradiată, electronii de pe stratul intermediar absorb razele ultraviolete și sunt excitați să genereze găuri de electroni, astfel încât dioxidul de titan are funcția de a absorbi razele ultraviolete.

Atunci, când este protecția solară fizică a dioxidului nano-titaniu, când este absorbită în produsul de protecție solară, când acționează ca un efect de împrăștiere? Aceasta este legată de mărimea particulelor sale. Experimentele au arătat că, cu cât lungimea de undă a luminii ultraviolete este mai mare, scutul dioxidului nano-titan depinde de absorbția acestuia. Deci, este de conceput că în banda UVB, dioxidul de titan este în principal absorbție, în timp ce în banda UVA, dioxidul nano-titan se împrăștie în principal. Prin urmare, pentru a obține o gamă largă de protecție împotriva radiațiilor UV, este necesară atât absorbția, cât și împrăștierea, astfel încât există o dimensiune primară optimă a particulelor de dioxid de titan, nu cât mai mică. Având în vedere aglomerarea dioxidului de nano-titan, se consideră, în general, că dimensiunea optimă a particulelor din dioxidul de titan cu protecție ultravioletă este de 20-50 nm. Desigur, dimensiunea particulelor este doar un indicator al protecției solare fizice necesare în dezvoltarea produselor de protecție solară și trebuie luați în considerare mulți indicatori tehnici.