view in publisher's site

A facile, fast, and low-cost method for fabrication of micro/nano-textured superhydrophobic surfaces

HypothesisAlkyl ketene dimer (AKD) is frequently used in paper industry as an inexpensive sizing agent. The formation of a porous structure after curing the solidified AKD for an extra-long time (4–6 days) results in superhydrophobicity. In this study, a facile and low-cost method was utilized to turn the surface of AKD superhydrophobic in a very short period of time.ExperimentsWe fabricated superhydrophobic coatings by dipping glass and paper substrates in molten AKD and then treating them with ethanol after solidification. The samples were characterized by X-ray diffraction, Scanning electron microscopy, Fourier transform-infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Confocal laser scanning microscopy, and dynamic contact angle goniometry.FindingsThe results show that briefly treating the coatings, obtained from isothermally heated AKD melt at 40 °C for 3 min, with ethanol leads to superhydrophobicity with advancing and receding contact angles of 158.7 ± 1.4° and 156.8 ± 0.9°, respectively. By increasing the melt temperature to 70 °C and its heating time to 6 h followed by ethanol treatment, the advancing and receding contact angles increased to 163.7 ± 1.3° and 162.6 ± 1.2°, respectively. This enhancement in superhydrophobicity is due to the formation of porous, entangled irregular micro/nano textures that create air cushions on the surface resulting in droplet state transition from Wenzel to Cassie.Graphical abstractDownload : Download high-res image (216KB)Download : Download full-size image

یک روش ساده، سریع و کم‌هزینه برای ساخت سطوح ابرآبگریز با بافت میکرو / نانو

دایمر هیوسیل آلکیل کتون (AKD)اغلب در صنعت کاغذ به عنوان یک عامل اندازه ¬ گیری ارزان استفاده می ¬ شود. تشکیل یک ساختار متخلخل پس از سخت شدن AKD جامد برای یک زمان اضافی (۴ - ۶ روز)منجر به فوق آبگریزی می‌شود. در این مطالعه، یک روش آسان و کم‌هزینه برای برگرداندن سطح فوق آبگریز AKD در مدت‌زمان بسیار کوتاه مورد استفاده قرار گرفت. نمونه‌ها با پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون‌قرمز، طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس، میکروسکوپ اسکن لیزری همزمان و زاویه تماس دینامیک مشخص شدند. با افزایش دمای مذاب به ۷۰ درجه سانتیگراد و زمان گرمایش آن به ۶ ساعت پس از تیمار اتانول، زوایای تماس پیشرو و پسروی به ترتیب به ۳ / ۱ ± ۷ / ۱۶۱ و ۲ / ۱ ± ۶ / ۱۶۱ درجه افزایش یافتند. این افزایش در فوق آبگریزی به دلیل تشکیل بافت‌های متخلخل و نامنظم میکرو / نانو است که باعث ایجاد بالشتک هوا بر روی سطح می‌شود که منجر به انتقال حالت قطرات از ونزل به Cassie.Gassie.چکیده بار ذرات می‌شود. تصویر فوق آبگریزی: دانلود (۲۱۶ KB)دانلود: دانلود تصویر با اندازه کامل
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • مقاله Biomaterials
  • ترجمه مقاله Biomaterials
  • مقاله مواد بیولوژیکی
  • ترجمه مقاله مواد بیولوژیکی
  • مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • ترجمه مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • ترجمه مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • مقاله Colloid and Surface Chemistry
  • ترجمه مقاله Colloid and Surface Chemistry
  • مقاله شیمی کلوئید و سطح
  • ترجمه مقاله شیمی کلوئید و سطح
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.