سنتز و آماده سازی نانو پوشش‌های آب گریز سیلیکا به روش سل-ژل- غوطه وری

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد شیمی معدنی، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار شیمی معدنی، گروه شیمی کاربردی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استادیار شیمی معدنی، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

این مقاله روشی جدید جهت تهیه نانو پوشش سیلیکا آب گریز بر روی سطوح شیشه‌ای در دمای اتاق، با استفاده از تترامتوکسی سیلان (TMOS) به عنوان پیش ماده و اکتا دسیل تری کلرو سیلان (OTS) به عنوان عامل اصلاح کننده سطح به روش غوطه وری را توصیف می‌کند. با تغییر نسبت مولی OTS/TMOS، ویژگی آب گریزی سطح متناسب با پوشش دهی، تغییر می‌کند. بهترین عملکرد پوششی با استفاده از واکنشگرهای MeOH ،TMOS ،OTS ،NH3 با نسبت مولی به ترتیب 8 : 1/4 : 1 : 14/8 به‌دست آمد. زاویه تماس آب با سطح شیشه آب گریز شده با استفاده از این مواد در حدود 132 درجه تعیین شد. اندازه ذرات نانوپوشش مذکور به روش اندازه گیری DLS در حدود 2 تا 29 نانومتر تخمین زده شد. نتیجه‌های تجربی نشان دادند که نانوپوشش‌های سیلیکای آب گریز، ویژگی آب گریزی خود را تا دمای 200 حفظ کرده، اما در دماهای بالاتر از آن به تدریج این ویژگی را از دست می‌دهند. افزون بر اندازه گیری زاویه تماس و توزیع اندازه ذرات، نانو پوشش‌های تهیه شده با دستگاه‌های FT-IR ،UV-Vis و TEM نیز مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. به کارگیری TMOS و OTS در کنار یکدیگر برای تهیه نانو پوشش آبگریز و دست‌یابی به زاویه تماس 132 درجه قطره آب با سطح شیشه، نواوری این کار پژوهشی است.

کلیدواژه‌ها


[1] Erbil, H.Y.; Demirel, A.L.; Avci, Y.; Mert, O.; Science 299, 1377, 2003.
[2] Hiroshi, Y.; Masafumi, T.; Masaru, T.; Masatsugu, S.; Langmuir 21, 3235, 2005.
[3] Li, W.Z.; Liang, C.H.; Zhou, W.J.; J. Phys. Chem. B 107, 6292, 2003.
[4] Zhao, N.; Shi, F.; Zhang, X.; Langmuir 21, 4713, 2005.
[5] Liu, Y.Y.; Chen, X.Q.; Xin, J.H.; Nanotechnology 17, 3259, 2006.
[6] Purcar, V.; Stamatin, I.; Cinteza, O.; Petcu, C.; Raditoiu, V.; Ghiurea, M.; Miclaus, T.; Andronie, A.; Surface & Coatings Technology 206 , 4449–4454, 2012.
[7] Sanjay, S.L.; Digambar, Y.; Nadargi, A.; Venkateswara Rao, Applied Surface Science 255 ,3600–3604, 2009.
[8] Nadargi, D.Y.; Gurav, J.L.; Hawi, N.; Raoc, A.V.; Koebel, M.; Journal of Alloys and Compounds 496 , 436–441, 2010.
[9] Wu, Z.; Wang, H.; Tian, X.; Xue, M.; Ding, X.; Ye, X.; Cui, Z.; Polymer, 55,187-194, 2014.
[10] Jeong, S.M.; Burri, A.; Jiang, N.; Park, S.E.; Applied Catalysis A: General, 476, 39-44, 2014.
[11] Costa-Neto, B.P.; Mata, A.; Lopes, M.V.; Rossi-Bergmann, B.; Ré, M.I.; Powder Technology, 255, 109-119, 2014.
[12] Meng, X.; Wang, Y.; Wang, H.; Zhong, J.; Chen, R.; Solar Energy, 101, 283-290, 2014.
[13] Zhu, P.; Zhu, Q.; Zhu, H.; Zhao, H.; Chen, B.; Zhang, Y.; Wang, X.; Di, W.; Opt. Matter. 30, 930- 934, 2008.
[14] Kavakli, I.G.; Katarli, K.; Tunk. J. Phys. 26, 349-354, 2002.
[15] Houa, Y.D.; Wanga, X.C.; Wua, L.; Chena, X.F.; Dinga, Z.X.; Wanga, X.X.; Fu, X.Z.; Chemosphere 72, 414- 421, 2008.
[16] Nan-Wang, N.; Xiong, D.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 446, 8-14,2014.
[17] Yong, W.; Zhang, Z.; Cristobal, G.; Chin, W.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, In Press, 2014.
[18] Li, K.; Zeng, X.; Li, H.; Lai, X.; Applied Surface Science, 298, 214-220,2014.