Ursachen für das Ausbleichen von Farbstoffen unter der Sonne

Wann Absorbiert ein Farbstoffmolekül die Energie eines Photons, führt dies dazu, dass das äußere Valenzelektron des Moleküls vom Grundzustand in den angeregten Zustand übergeht. Je nach Struktur können die Farbstoffmoleküle unter der Wirkung von Lichtwellen unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedliche Anregungsprozesse durchlaufen, darunter π→π*, n→π*, CT (Ladungsübertragung), S→S (Einzelzustand), S→T (Triplettzustand), Grundzustand→erster angeregter Zustand und Grundzustand→zweiter angeregter Zustand usw. Der Grundzustand des Singulettzustands wird als S0 geschrieben, und der erste und der zweite angeregte Singulettzustand werden als S1 und S2 geschrieben. Die entsprechenden dreizeiligen Zustände werden durch T0, T1 und T2 angezeigt.

Im Prozess der Intensivierung Dabei werden die Farbstoffmoleküle in elektronisch angeregte Zustände verschiedener oszillierender Energieniveaus angeregt. Ihre oszillierenden Energieniveaus werden schnell sinken, Energie in Wärme umwandeln und abführen. Dieser Prozess der Verringerung des Energieniveaus wird als Oszillationspassivierung bezeichnet. Im Prozess der Schwingungspassivierung wird der angeregte S2-Zustand mit einem niedrigen Schwingungsenergieniveau auch in einen S1-Anregungszustand mit einem höheren Schwingungsenergieniveau umgewandelt, und die Schwingungspassivierung wird fortgesetzt. Auf diese Weise wird der angeregte Zustand S2 mit einem höheren Energieniveau schnell in den angeregten Zustand S1 mit dem niedrigsten Schwingungsenergieniveau umgewandelt. Die Transformation zwischen den elektronischen Energiezuständen S2 und S1 unter der Bedingung gleicher Energieschnittpunkte beinhaltet nicht die Änderung der Elektronenspinmultiplizität, die als interne Transformation bezeichnet wird. Es wird auch einen Übergang zwischen Singulett- und Triplettzuständen geben, vom angeregten S1- in den T1-Zustand. Diese Art der Elektronenenergiezustandsumwandlung unter der Bedingung eines gleich großen Energieschnitts mit der Elektronenspinmultiplizität wird als Intersystem Crossing bezeichnet. Aufgrund des „Verbotenen“ des Elektronenspin-Auswahlgesetzes ist die Geschwindigkeit der Intersystemkreuzung im Allgemeinen relativ niedrig.

Faktoren, die die Lichtechtheit von Farbstoffen beeinflussen

1. Die Wellenlänge der Lichtquelle und des strahlenden Lichts;

2. Umweltfaktoren;

3. Die chemischen Eigenschaften und die Struktur der Faser;

4. Bindungsstärke zwischen Farbstoff und Faser;

5. Die chemische Struktur von der Farbstoff;

6. Farbstoffkonzentration und Aggregatzustand;

7. Der Einfluss von künstlichem Schweiß auf das Ausbleichen von Farbstoffen;

8. Der Einfluss von Zusatzstoffen.