利用氧化锌和二氧化钛的Superhydrophobicity涂料

《华尔街日报》的最新研究涂料重点是提高氧化锌的超疏水特性的新方法(氧化锌)和二氧化钛涂层(TiO吗₂)。

研究:新方法增加涂料的Superhydrophobicity基于氧化锌和TiO₂。图片来源:Yasni / Shutterstock.com

根据Muslimov和他的团队,与非极性晶格结构合成涂料,高熔点,强烈坚持氧化锌,而不是通常利用涂层材料性能差的属性,以新的方式被使用。亚博网站下载

锌和氧化钛的工业利用

锌和钛氧化物技术使用在各种各样的领域,从当前电子和光子设备功能在各种情况下(低和高的温度和压力,不同的气体,等等)分析产品和生物传感器。app亚博体育特别的是考虑使用锌和钛氧化物氢配电系统。

原理图。图片来源:Muslimov, a E et al .,涂料

材料的性质亚博网站下载

氧化锌的表面(纤锌矿晶体结构)是非常亲水(润湿接触角小于5),甚至长时间处理350 C不会导致检测到变化。这是由于水分子的性质与氧化锌表面交互。氧化锌的特点是两极分化,因此,增强表面可能由于晶体结构特性。

TiO₂异质性,可能住在三个州:锐钛矿、板钛矿,金红石。金红石是高稳定结构。通过精确地指导反应条件,TiO₂涂料使用所需的特征可能会被创建。钛比锌不易燃,因此能够实现纯钛涂层,然后把它在等离子体在一个开放的环境。

提高固体表面的疏水性,自由表面的能量在三相接触点必须减少,根据经典的扬斯的方程。

实验方法

催化制备从氧化锌样品产生的蒸汽形成双峰强度(样本类型I)在蓝宝石基板上表面。合成的特点是在该地区的温度快速下降的锌蒸发17分钟后开始生产。

II型氧化锌样品的生产情况:结构化盟晶格是暂时的形式构建广场细胞有一段8 m,生成一个氧化锌微观结构在上述参数(我样本模式的类型)。

水滴的形状和表面接触角纯盟的电影(一),我纯氧化锌样品的类型(b)和非盟(c)。图片来源:Muslimov, a E et al .,涂料

让TiO₂标本,钛层(500 nm厚)是第一个使用磁控溅射蓝宝石衬底上创建,然后标本处理在一个开放的环境低温高焓流氮等离子体。

研究发现

根据扫描电子测量,我样品的类型是一个聚合的六角氧化锌microrods直径1米,四肢的氧化锌纳米棒磨拱形。纳米测量3 - 4米的长度和直径100 - 150海里。

发展中氧化锌结构的直径调节低氧情况下通过调节锌蒸发区的条件。在生产的最后一步,氧化锌棒的直径降低通过减少锌蒸发器的温度带。

生成的标本的表面的疏水特性进行了研究。样品材料的润湿接触面积的非盟蓝宝石上电影是63年,这符合发现。在该地区的覆盖氧化锌与金层框架,superhydrophobicity(接触角的增加到168)。狭窄的滑动倾向下降是一个关键的特性描述超疏水状态。

非极性M-plane形式的外侧表面氧化锌六角棒。水粒子收集和分yabo214散的M-planes氧化锌,导致一个亲水的界面和耐用。

II型氧化锌样品的原始表面疏水性的特点。由于合成的特点,创建一个与双向强度氧化锌表面,允许“莲花效应”。覆盖后氧化锌与一层铁II型标本₂O₃173年,接触角达到一个新的高度。

限制

虽然研究讨论了有利的特性,存在一个严重问题。很难增加ZnO-based产品的接口的疏水性。当利用促进疏水性、聚合物覆盖物,并有很强的坚持突出由于其技术复杂、重要的财务影响,相当低的溶解温度。

产生的限制使用这些方法包括可持续性和涂层均匀性,这两者都是单独的实际问题。

水滴的形状,表面接触角的大小的纯II型氧化锌(一)和铁的涂层₂O₃(b)。图片来源:Muslimov, a E et al .,涂料

简而言之,这项研究证明了疏水性的改善会导致光催化性能的改善以及设备的耐力。然而,技术监管对TiO至关重要₂物质。简而言之,氧化锌和TiO的superhydrophobicity₂已经彻底详细讨论。

引用

Muslimov a E。、Gadzhiev m K。& Kanevsky诉m (2021)。新方法增加涂料的Superhydrophobicity基于氧化锌和TiO₂。涂料MDPI。https://www.mdpi.com/2079-6412/11/11/1369

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