بررسی اثر حضور CTAB بر ترشوندگی پوشش اکسید کبالت نانوساختار تهیه شده به روش هیدروترمال

نانومواد

دوره 14، شماره 50، تیر 1401، صفحه 101-110   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

بابک کبیری؛ رضا نوروزبیگی^* ؛ المیرا ولایی

دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، آزمایشگاه تحقیقاتی نانومواد و تکنولوژی سطح

چکیده

در این پژوهش، سطح فوق آبگریز اکسید کبالت بر روی توری فلزی از جنس استیل زنگ‌نزن با اندازه مش 400 بدون استفاده از هیچ‌گونه مواد شیمیایی کاهش دهنده انرژی سطحی به صورت تک مرحله‌ای با استفاده از روش هیدروترمال در حضور سورفکتانت کاتیونی CTAB تهیه شده است. جهت مشخصه‌یابی پوشش نانوساختار سنتز شده، از آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) استفاده شده است. همچنین برای بررسی ویژگی ترشوندگی سطح نمونه‌های ساخته شده از آنالیز زاویه تماس استاتیک قطره آب و پسماند زاویه تماس استفاده شده است. تصاویر SEM نشان داد که نمونه سنتز شده در حضور CTAB با نسبت مولی 15/0 نسبت به پیش‌ماده نیترات کبالت منجر به رشد یکنواخت ساختار علفی مانند اکسید کبالت متشکل از نانومیله‌های با طول چند میکرومتر و اندازه قطر کمتر از nm 70 می‌گردد. نتایج بدست آمده تائید کرد که حضور CTAB سبب تقویت خواص فوق آبگریزی و همچنین کاهش چسبندگی قطره آب به سطح می‌گردد که از ویژگی بسیار مهم برای کاربردهای عملی این سطوح است. انحراف معیار زاویه تماس‌های اندازه گرفته بر روی سطح سنتز شده در حضور CTAB حدود °2/1 بدست آمد که این مقدار نسبت به نمونه سنتز شده بدون حضور آن حدود °3 کاهش داشته است که نشان‌دهنده یکنواختی پوشش و همچنین همگن بودن ترشوندگی نمونه ساخته شده در حضور CTAB است.

کلیدواژه‌ها

سطح فوق‌ آبگریز؛ اکسید کبالت؛ CTAB؛ ترشوندگی

مراجع

• He, Journal of Materials Science, 55, 2020, 6708.
• Yu, ACS omega, 4, 2019, 7385.
• Jeevahan, Journal of Coatings Technology and Research, 15, 2018, 231.
• Deng, Journal of Cleaner Production, 215, 2020, 121624.
• Velayi, R. Norouzbeigi, Applied Surface Science, 441, 2018, 156.
• Velayi, R. Norouzbeigi, Surface and Coatings Technology, 385, 2020, 125394.
• Huang, D.K. Sarkar, X.G. Chen, Applied Surface Science, 327, 2015, 327
• Xu, Q. Wang, Advanced Engineering Materials, 23, 2016, 2001083.
• Yu, Chemical Engineering Journal, 338, 2018, 99.
• Zhang, Progress in Materials Science, 60, 2014, 208.
• Liu, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 500, 2016, 54.
• Chen, Applied Surface Science, 471, 2019, 289.
• Kuan, Journal of the Electrochemical Society, 156, 2008, J32.
• K. Sasmal, ACS applied Materials & Interfaces, 6, 2014, 22034.
• Yuan, Applied Surface Science, 255, 2009, 9493.
• Velayi, R. Norouzbeigi, Journal of Advanced Materials in Engineering (Esteghlal), 36, 2018, 69.
• Tang, Journal of Power Sources, 256, 2014, 160.
• Li, Materials Letters, 140, 2015, 48.
• Velayi, R. Norouzbeigi, Applied Surface Science, 2, 2017, 674.
• Milionis, E. Loth, I.S. Bayer, Advances in Colloid and Interface Science, 229, 2016, 57.
• Wang, Materials Letters, 117, 2014, 131.
• Qing, Chemical Engineering Journal, 290, 2016, 37.
• Li, Journal of Nanomaterials, 18, 2015. 2015.
• Hao, Microelectronic Engineering, 141, 2015, 44.
• A. Saleh, N. Baig, Progress in Organic Coatings, 16, 2019, 27.
• Cao, J. Cheng, Surface and Coatings Technology, 349, 2018, 296.
• Khosravi, S. Azizian, R. Boukherroub, Separation and Purification Technology, 215, 2019, 573.
• Jin, Materials & Design, 85, 2015, 205.
• Wu, ACS Applied Materials and Interfaces, 7, 2015, 4936.
• Wang, Journal of Materials Chemistry A, 2, 2014, 5010.
• Wang, Corrosion Science, 83, 2014, 317.
• Wu, Nanoscale, 6, 2014, 9720.
• Gu, J. Zhang, J. Tu, Journal of Colloid and Interface Science, 352, 2010, 573.
• Wang, Langmuir, 31, 2015, 10807.
• Zhang, Journal of Power Sources, 203, 2012, 250.
• H Siddiqui, M. Qureshi, F.Z. Haque, Optical and Quantum Electronics, 48, 2016, 1.
• H. Li, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 25, 2014, 2569.