TiO<sub&gt; 2</sub&gt; Rivestiti microsfere cave di vetro con proprietà superidrofobiche e High IR-riflettenti sintetizzato da un metodo Soft-chimica

Sommario

Questo manoscritto propone un metodo di chimica morbida per sintetizzare microsfere di vetro cave (HGM) superidrofobiche, rivestite di TiO₂ con elevate proprietà riflettenti IR.

Abstract

Questo manoscritto propone un metodo soft-chimica per sviluppare microsfere cave di vetro superhydrophobic e altamente IR-riflettenti (HGM). L'anatasio TiO ₂ ed un agente superhydrophobic sono state rivestite in superficie HGM in un unico passaggio. TBT e PFOTES stati selezionati come sorgente di Ti e l'agente superidrofobica, rispettivamente. Entrambi sono stati rivestiti sulla HGM, e dopo il processo idrotermico, il TBT rivolto a anatasio TiO _2. In questo modo, un PFOTES / TiO ₂ Rivestiti HGM (MCHGM) fu preparato. Per confronto, PFOTES singolo rivestito HGM (F-SCHGM) e TiO ₂ single-rivestito HGM (Ti-SCHGM) sono stati sintetizzati pure. I PFOTES e TiO ₂ rivestimenti sulla superficie HGM state dimostrate mediante diffrazione di raggi X (XRD), microscopia elettronica a scansione (SEM), e caratterizzazioni rivelatore a dispersione di energia (EDS). Il MCHGM mostrato un maggiore angolo di contatto (153 °), ma un angolo inferiore scorrevole (16 °) rispetto F-SCHGM, con un angolo di contatto di 141,26; e un angolo di 67 ° scorrevole. Inoltre, sia Ti-SCHGM e MCHGM visualizzati valori IR riflettività simili, che erano superiori a circa il 5,8% rispetto all'originale HGM e F-SCHGM. Inoltre, il rivestimento PFOTES appena cambiato la conducibilità termica. Pertanto, F-SCHGM, con una conducibilità termica di 0,0479 W / (m · K), era piuttosto come l'originale HGM, che era 0,0475 W / (m · K). MCHGM e Ti-SCHGM erano anche simili. I loro valori di conducibilità termica erano 0,0543 W / (m · K) e 0,0543 W / (m · K), rispettivamente. Il rivestimento TiO ₂ leggermente aumentato la conduttività termica, ma con l'aumento della riflettività, la struttura complessiva isolamento termico è stata migliorata. Infine, poiché la proprietà IR-riflettente è fornita dal rivestimento HGM, se il rivestimento viene sporcata, la riflettività diminuisce. Pertanto, con il rivestimento superhydrophobic, la superficie è protetta da incrostazioni, e la sua durata è anche prolungato.

Introduzione

microsfere cave di vetro (HGM) sono materiali inorganici di dimensioni variabili da 10 a 100 um. Essi dimostrano molte caratteristiche utili, come dispersione eccellente, capacità di flusso elevata, bassa densità, e proprietà di isolamento termico superiori ^{1, 2, 3, 4.} A causa della loro struttura cava, HGM ha una bassissima conducibilità termica ^{10, 11.} Per queste ragioni, sono applicati in molti settori, tra cui aerospaziale ^5, esplorazione altura

Protocollo

1. Trattamento di HGM

1. Posizionare il HGM in un bicchiere da 500 mL con 200 ml di alcool assoluto; la bassa densità di ininterrotta HGM induce a sospendere in alcool, ma perché la densità di rotture HGM è maggiore di quello dell'alcool, precipita nella soluzione. Dopo 30 min, raccogliere il HGM sospesa con un cucchiaio pulito ed asciutto a 80 ° C in un forno per ulteriore applicazione.

2. Sintesi di MCHGM

1. Porre 5 g di ininterrotta HGM, 47,5 mL di etanolo e 2,5 ml di acqua DI in un pallone a tre colli. Mescolare utilizzando un mescolatore a 400 giri / min per 20 min (premiscelazione).
2. Mescolare

Risultati

I test in fase 4.4 rivelano molte caratteristiche e proprietà dei campioni. La XRD (Figura 2) riflette la formazione di anatasio TiO _2. Il SEM (Figura 3) e EDS (Figura 4) visualizzare la TiO ₂ e PFOTES che sono rivestite in superficie HGM. L'angolo di contatto (figura 5) e l'angolo di scorrimento (Figura 6) Test rappresentano la superhydrophobicity. Il test trasmittanza Vis-.......

Discussione

In questo manoscritto, il passo critico nel protocollo è il processo idrotermale. Essa influenza la formazione di TiO _2, la riflettività finale, e il superhydrophobicity. Il controllo della temperatura e tempo di reazione sono anche abbastanza significativi. Se le condizioni di reazione cambiano, i prodotti finali possono essere viziata.

Questo metodo fornisce un modo semplice per sintetizzare superhydrophobic e altamente IR-riflettente HGM in un'unica fase. Nella ricerca prec.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
HGM	Istituto Tecnico di Fisica e Chimica, Accademia Cinese delle Scienze	N/A	N/A
TBT	Sigma-Aldrich	CAS#: 5593-70-4	Grado analitico
Alcool etilico	Sigma-Aldrich	CAS#: 64-17-5	Grado analitico
PFOTES	Sigma-Aldrich	CAS#: 51851-37-7	98%