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氧化鋅專欄

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活性氧化鋅顏色變化

來源:igwg.com.cn日期:2020-12-25

一、活性氧化鋅顏色的由來

  活性氧化鋅的顏色都是其反光的結果。白光是混合光,由各種色光按一定的比例混合而成。如果某物質在白光的環(huán)境中呈現(xiàn)黃色(比如活性氧化鋅),那是因為此物體吸收了部分或者全部的藍色光。物質的顏色是由于其對不同波長的光具有選擇性吸收作用而產(chǎn)生的。

 

  不同顏色的光線具有不同的波長,而不同的物質會吸收不同波長的色光。物質也只能選擇性的吸收那些能量相當于該物質分子振動能變化、轉動能變化及電子運動能量變化的總和的輻射光。換句話說,即使是同一物質,若其內能處在不同的能級,其顏色也會不同。比如氧化鋅,不論是普通形式的,還是納米形式的,高溫時顏色均很黃,溫度降低時顏色變淺。原因在于在不同溫度時,氧化鋅的分子能及電子能的躍遷能量不同,因此,對各種色光的吸收不同。

 

  二、活性氧化鋅粒子結構不同造成的顏色差異

  鋅原子與氧原子以離子鍵形式存在。由于其顆粒較粗,每個顆粒中氧原子與鋅原子的數(shù)量相當多,而且兩種原子的數(shù)量是一樣的(按分子式ZnO看,是1:1)。但對于活性氧化鋅,其顆粒相當細,使得顆粒表面的未成鍵的原子數(shù)目大增。也就是說,活性氧化鋅不能再看成具有無限多理想晶面的理想晶體,在其表面,會有無序的晶間結構及晶體缺陷存在。表面這些與中心部分不同的原子的存在,使得其具有很強的與其他物質反應的能力,從而造成彼此顏色上的差異。

 

  三、活性氧化鋅隨時間及環(huán)境濕度變化,其顏色的變化

  對于活性氧化鋅,由于其顆粒表面存在吸附氧及羥基氧,而這兩種氧的數(shù)量會隨著時間的變化而發(fā)生變化,比如水分的吸附及空氣中氧氣的再吸附與剝離等。這兩種氧的數(shù)量的變化,必然會引起顆粒中分子及電子能級的變化,對光的吸收也不相同,因此,活性氧化鋅的顏色變淺。

 

  因為活性氧化鋅顏色的不同,其在化妝品行業(yè)的應用也非常重要和普遍,目前主要采用納米ZnO(VK-J30H)加入防曬化妝品中將可能有以下特點:

① 能夠提供UVA和UVB全波段的有效防護;

② 優(yōu)異分散性和透明性;

③ 安全且無刺激性;

④ 良好的光穩(wěn)定性。

但為滿足上述要求,需要對納米ZnOV的原始粒徑大小及分布進行嚴格的控制,另外還需對納米ZnO進行特殊的表面處理。

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