Perbandingan Tabir Surya Kimia Dan Tabir Surya Fisik

Penyerap ultraviolet umumnya merupakan senyawa organik dengan struktur aromatik atau struktur kromofor. Mekanisme utama aksi penyerap UV menggunakan sistem konjugasi tertutup dan mengandalkan transisi π-π * untuk menyerap foton, ketika dua orbital molekulnya cukup dekat, dua orbital molekul degenerasi dihasilkan, satu dengan energi tinggi dan satu dengan energi rendah. Secara umum, absorber adalah foto-stabil dan energi setelah menyerap foton dapat menghasilkan resonansi kuantum (terutama) melalui resonansi molekul atau pelepasan oleh fluoresensi dan fosforensi, dan isomerisasi molekul yang dapat diubah mengubah absorber dari keadaan tereksitasi menjadi keadaan stabil.

Struktur molekul DHHB memiliki resonansi sempurna dan efek transfer ion hidrogen. Ketika molekul DHHB menyerap sinar ultraviolet, energi diserap melalui perubahan struktur cincin benzena dan ion hidrogen yang berdekatan dalam molekul dan seluruh struktur molekul akan berubah sementara. Setelah molekul perlahan melepaskan energi, struktur molekul DHHB kembali ke keadaan semula.

Diagram hamburan tabir surya fisik

Titanium dioksida dan seng oksida adalah dua bahan tabir surya fisik yang disetujui. Penggunaan tabir surya fisik ini dalam tabir surya terutama melalui penyerapan untuk melemahkan sinar UV dan ditumpangkan oleh beberapa hamburan. Sebagai kristal partikel kecil (10-100 nm), material ini adalah semikonduktor yang memiliki energi celah pita tinggi antara pita valensi dan pita konduksi. Celah pita kristal curah berada dalam kisaran energi yang sesuai dengan panjang gelombang antara 380 dan 420 nm. Semakin kecil partikel primer, semakin tinggi energi celah pita, dan penyerapan sinar ultraviolet dengan meninggikan elektron dari valensi ke pita konduksi.

Kedua komponen ini pada dasarnya adalah semikonduktor. Mengambil titanium dioksida sebagai contoh, setelah tereksitasi oleh sinar ultraviolet, ini adalah semikonduktor tipe-N. Ketika sinar ultraviolet dengan panjang gelombang kurang dari 400 nm diiradiasi, elektron pada interlayer menyerap sinar ultraviolet dan bersemangat untuk menghasilkan lubang elektron, sehingga titanium dioksida memiliki fungsi menyerap sinar ultraviolet.

Lalu, kapan tabir surya fisik nano-titanium dioksida, ketika diserap dalam produk tabir surya, kapan itu bertindak sebagai efek hamburan? Ini terkait dengan ukuran partikelnya. Eksperimen telah menunjukkan bahwa semakin panjang gelombang cahaya ultraviolet, perisai nano-titanium dioksida tergantung pada penyerapannya. Jadi, dapat dibayangkan bahwa di pita UVB, titanium dioksida terutama penyerapan, sedangkan di pita UVA, nano titanium dioksida terutama tersebar. Oleh karena itu, untuk mencapai berbagai perlindungan UV, baik penyerapan dan hamburan diperlukan, sehingga ada ukuran partikel utama titanium dioksida yang optimal, tidak sekecil mungkin. Mempertimbangkan aglomerasi nano-titanium dioksida, secara umum diyakini bahwa ukuran partikel optimum dari titanium dioksida yang melindungi ultraviolet adalah 20-50 nm. Tentu saja, ukuran partikel hanya merupakan indikator tabir surya fisik yang dibutuhkan dalam pengembangan produk tabir surya dan banyak indikator teknis perlu dipertimbangkan.