Forskere fremstiller robuste superhydrofobe film af anisotrope silicapartikler

Nylig forskning offentliggjort i et papir i Nano af en gruppe forskere fra Nanjing Tech University viste en emulsionsbaseret one-pot-syntese af anisotrop silica ved at tilføje forskellige silankoblingsmidler giver en effektiv strategi til at kontrollere partikelmorfologi og modifikation.

Morfologien af ​​anisotropisk silica er forskellig, dvs. sfærisk form, stavlignende form og krøllet form, afhængig af hvilket silankoblingsmiddel der tilsættes. Andre resultater viser, at partiklerne behandlet med langkædet alkylsilan har en vandkontaktvinkel over 150°, fordi silankoblingsmidler ikke kun kan påvirke partikelmorfologien, men også modificere partikeloverfladen. Modificerede silicapartikler med højt billedformat blev samlet for at fremstille superafvisende film. De som fremstillede film behandlet med fluorsilan viser superamfifobicitet med en vandkontaktvinkel på 166° og jordnøddeoliekontaktvinkel på 151°.

"Generelt, vækst af partikler og partikelmodifikation blev udført i to trin. Denne one-pot metode letter fremstillingen af ​​modificerede partikler og deres anvendelser." siger Yingyu Zhou, avisens seniorforfatter.

De som fremstillede film er skrøbelige ved bøjning eller vridning. Ved at klæbe filmene på underlag med kommercielle akrylklæbemidler, filmens robusthed er væsentligt forbedret. Holdbarhedstestene giver detaljerede beviser for, at filmene opretholder superhydrofobicitet under forskellige barske forhold, da vanddråberne let kunne rulle hen over filmoverfladen for at fjerne forureningen. Filmenes vandkontaktvinkler var stadig større end 150° efter 100 cyklusser af slid eller syre/base-angreb ved forskellige pH-værdier (fra 1 til 13). Dette er vigtigt, fordi de fleste kunstige superhydrofobe overflader er mekanisk svage og holder op med at fungere, når de udsættes for barske forhold. De selvsamlede klæbende bundne anisotrope silicafilm viser fremragende væskeafvisning og mekanisk robusthed.

Nanjing Tech University-teamet udforsker i øjeblikket emulsionssammensætninger for bedre at kontrollere væksten og modifikationen af ​​anisotrope silicapartikler. Tværbindere ville blive anvendt for at øge adhæsion mellem silicapartikler. Også, holdet vil fokusere på anisotropisk silica understøttet af overgangsmetaloxider, f.eks. TiO2 og ZnO, til forbedring af selvrensende applikationer i fotokatalyse.