超疏水复合多种工业用途

在《华尔街日报》发表的一篇论文分子,来自中国的研究人员已经开发出一种CaCO₃@SiO₂疏水复合沉积纳米二氧化硅在碳酸钙。复合材料的微纳复合结构类似于“荷叶”表面。

研究:钙(电子邮件保护)复合材料与超疏水性质。图片来源:cyo bo / Shutterstock.com

疏水性和复合材料

一些自然系统可以执行自洁,这为他们提供了排斥污染物的能力。荷叶是一个典型的例子,以其疏水性和自洁特性;因此,这种能力被称为“莲花效应”。

属性如滑动角、接触的下降,疏水性和低自清洁表面的接触角滞后是必不可少的。碳酸钙是一种无机化学与一个简单的工作过程等优点,产品质量高,成本低。

高细度的碳酸钙表面导致更高的表面能和易于self-agglomeration极性溶剂。纳米二氧化硅是一种非金属纳米材料;保税在纳米二氧化硅有三个羟基forms-vicinal硅醇,孤立的硅醇,和偕的silanol-which改善吸水。

标准vapor-solid-liquid三相界面。图片来源:妈,y . et al .,分子

在这项研究中,CaCO₃@SiO₂复合材料开发利用纳米二氧化硅沉积碳酸钙表面来提高整体的粗糙度和疏水性。CaCO₃@SiO₂研究复合材料颗粒准备类似荷叶表面的乳突由欧洲杯猜球平台于纳米球形二氧化硅的存在坚持微米碳酸钙表面。

制备CaCO₃@SiO₂复合材料

CaCO的准备过程₃@SiO₂复合材料分为以下步骤:制备球形碳酸钙,CaCO₃@SiO₂复合材料制备、立方碳酸钙的发展,和表面处理。

氯化钙水溶液制备氯化钙和氨水,虽然teo(原硅酸四乙酯),乙醇,氨被用来生成纳米级二氧化硅。的立方碳酸钙制备氯化钙水溶液OP-10和酒精。

在表面处理中,提到的20 g的干粉材料分散在硬脂酸正己烷溶液(45毫升0.5 mol / L),搅拌0.欧洲杯足球竞彩5 h,烘干的70°C。进行表面处理,修改后的材料表面的压敏胶带传播,与玻璃盖轻轻按压,刷新与空气的压力消除免费材料。欧洲杯足球竞彩

这个过程重复了几次,直到材料颗粒完全覆盖胶带。欧洲杯猜球平台

SEM图像立方碳酸钙(一个,b),球形碳酸钙(c,d)和CaCO₃@SiO₂复合材料(e,f)。CaCO₃@SiO₂复合材料是由负载纳米欧洲杯足球竞彩二氧化硅球形碳酸钙。图片来源:妈,y . et al .,分子

观察

技术,如x射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和x射线光电子能谱(XPS)是用来描述复合材料的形貌和结构。

三个composites-cubic碳酸钙,球形碳酸钙,CaCO₃@SiO₂相比,复合材料的测试。

形态学测试发现立方碳酸钙的表面是光滑的,没有任何碰撞和球形碳酸钙略有凹凸。的CaCO₃@SiO₂复合材料的表面粗糙度显著增加是由于整个表面球形二氧化硅引起的异质性。

复合材料的x射线衍射模式表明,复合材料是由一些无定形二氧化硅,大量的碳酸钙和少量的方解石。

热重量分析法测试用于测试材料的热稳定性主要执行减肥研究复合材料的温度响应;欧洲杯足球竞彩结果表明,CaCO的减肥₃@SiO₂是最高的,因此它可以吸附更多。

初始接触角(θ)立方碳酸钙,球形碳酸钙,CaCO₃@SiO₂复合材料是57.9°,73.5°,76.8°,分别在治疗后的硬脂酸,修改后的材料的接触角(θ)提高到127.1°,136.1°,151.3°。欧洲杯足球竞彩

在其疏水性材料粗糙度的影响研究使用卡西模型理论,它表明CaCO₃@SiO₂复合表面粗糙度最高。

的红外光谱(一)立方碳酸钙,(b)球形碳酸钙(c)CaCO₃@SiO₂复合材料。图片来源:妈,y . et al .,分子

结论

新CaCO₃@SiO₂复合材料是由结合微米结构的纳米结构,实现材料的superhydrophobicity通过增加表面粗糙度。与硬脂酸改性后,CaCO₃@SiO₂复合材料有很好的superhydrophobicity接触角逐渐改善,表明在实现superhydrophobicity硬脂酸的重要性。

结构影响复合材料的疏水性成为最关键的因素,因为他们被涂上一层硬脂酸。

这项工作提供了一种新方法来分析粗糙表面的超疏水特性使用卡西方程。的CaCO₃@SiO₂复合材料制备适用于雨欧洲杯足球竞彩衣,超疏水涂料、建筑行业,防水玻璃。

源

马,y;田,p;Bounmyxay m;曾,y;王:钙(电子邮件保护)复合超疏水性能。分子2021年,26岁,7180年。https://www.mdpi.com/1420-3049/26/23/7180

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