रासायनिक सनस्क्रीन और भौतिक सनस्क्रीन की तुलना

पराबैंगनी अवशोषक आम तौर पर सुगंधित संरचना या क्रोमोफोर संरचना के साथ एक कार्बनिक यौगिक होता है। यूवी अवशोषक की कार्रवाई का मुख्य तंत्र एक बंद संयुग्म प्रणाली का उपयोग कर रहा है और फोटॉनों को अवशोषित करने के लिए π-phot * संक्रमण पर निर्भर है, जब दो or आणविक कक्षा काफी करीब हैं, दो पतित आणविक ऑर्बिटल्स उत्पन्न होते हैं, उच्च ऊर्जा के साथ एक और कम ऊर्जा के साथ। सामान्य तौर पर, अवशोषक फोटो-स्थिर होता है और फोटॉनों को अवशोषित करने के बाद ऊर्जा प्रतिदीप्ति और फॉस्फोरेसेंस द्वारा आणविक प्रतिध्वनि या रिलीज के माध्यम से प्रतिध्वनि क्वांटम (मुख्य रूप से) उत्पन्न कर सकता है, और अणु के प्रतिवर्ती आइसोमेरिज़ेशन एक उत्तेजित अवस्था से स्थिर अवस्था में अवशोषक को बदल देता है।

डीएचएचबी की आणविक संरचना में सटीक प्रतिध्वनि और हाइड्रोजन आयन स्थानांतरण प्रभाव है। जब डीएचएचबी अणु पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करते हैं, तो ऊर्जा को बेंजीन रिंग संरचना और आसन्न हाइड्रोजन आयनों के अणु में परिवर्तन के माध्यम से अवशोषित किया जाता है और पूरे आणविक संरचना को अस्थायी रूप से बदल दिया जाएगा। अणु के धीरे-धीरे ऊर्जा छोड़ने के बाद, डीएचएचबी की आणविक संरचना अपनी मूल स्थिति में लौट आती है।

भौतिक सनस्क्रीन बिखरने आरेख

टाइटेनियम डाइऑक्साइड और जिंक ऑक्साइड दो स्वीकृत भौतिक सनस्क्रीन सामग्री हैं। सनस्क्रीन में इन भौतिक सनस्क्रीन का उपयोग मुख्य रूप से यूवी किरणों को आकर्षित करने के लिए अवशोषण के माध्यम से किया जाता है और इसे अलग-अलग बिखरे हुए द्वारा आरोपित किया जाता है। छोटे कण क्रिस्टल (10-100 एनएम) के रूप में, ये सामग्री अर्धचालक हैं जो वैलेंस बैंड और चालन बैंड के बीच एक उच्च बैंड गैप ऊर्जा रखते हैं। बल्क क्रिस्टल का बैंड गैप 380 और 420 एनएम के बीच तरंगदैर्घ्य के अनुरूप ऊर्जा की सीमा में होता है। छोटे प्राथमिक कण, बैंड गैप एनर्जी जितना अधिक होता है, और वैलेंस से कंडक्शन बैंड तक इलेक्ट्रॉनों को ऊपर उठाकर पराबैंगनी प्रकाश का अवशोषण होता है।

ये दोनों घटक अनिवार्य रूप से अर्धचालक हैं। एक उदाहरण के रूप में टाइटेनियम डाइऑक्साइड लेना, पराबैंगनी किरणों से उत्साहित होने के बाद, यह एक एन-प्रकार अर्धचालक है। जब 400 एनएम से कम की तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी प्रकाश विकिरणित होता है, तो इंटरलेयर पर इलेक्ट्रॉन पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करते हैं और इलेक्ट्रॉन-छिद्रों को उत्पन्न करने के लिए उत्साहित होते हैं, ताकि टाइटेनियम डाइऑक्साइड में पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने का कार्य होता है।

फिर, नैनो-टाइटेनियम डाइऑक्साइड की भौतिक सनस्क्रीन, जब इसे सनस्क्रीन उत्पाद में अवशोषित किया जाता है, तो यह एक प्रकीर्णन प्रभाव के रूप में कब कार्य करता है? यह इसके कण आकार से संबंधित है। प्रयोगों से पता चला है कि पराबैंगनी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होती है, नैनो-टाइटेनियम डाइऑक्साइड का परिरक्षण इसके अवशोषण पर निर्भर करता है। इसलिए, यह बोधगम्य है कि यूवीबी बैंड में, टाइटेनियम डाइऑक्साइड मुख्य रूप से अवशोषण है, जबकि यूवीए बैंड में, नैनो टाइटेनियम डाइऑक्साइड मुख्य रूप से बिखर रहा है। इसलिए, यूवी संरक्षण की एक विस्तृत श्रृंखला को प्राप्त करने के लिए, अवशोषण और प्रकीर्णन दोनों की आवश्यकता होती है, इसलिए टाइटेनियम डाइऑक्साइड का एक इष्टतम प्राथमिक कण आकार है, जितना संभव हो उतना छोटा नहीं है। नैनो-टाइटेनियम डाइऑक्साइड के ढेर पर विचार करते हुए, यह आमतौर पर माना जाता है कि पराबैंगनी-परिरक्षण टाइटेनियम डाइऑक्साइड का इष्टतम कण आकार 20-50 एनएम है। बेशक, कण आकार केवल सनस्क्रीन उत्पादों के विकास में आवश्यक भौतिक सनस्क्रीन का एक संकेतक है और कई तकनीकी संकेतकों पर विचार करने की आवश्यकता है।