TiO<sub&gt; 2</sub&gt; Recubiertas con microesferas de vidrio huecas con propiedades superhidrófobas y alta IR-reflectantes sintetizado por un método de química suave

Resumen

Este manuscrito propone un método de química blanda para sintetizar microesferas de vidrio hueco superhidrofóbicas recubiertas de TiO₂ (HGM) con altas propiedades reflectantes IR.

Resumen

Este manuscrito propone un método suave-química para desarrollar microesferas de vidrio huecas superhidrófobas y altamente IR-reflectantes (HGM). La anatasa TiO ₂ y un agente superhidrofóbica se recubrieron sobre la superficie HGM en un solo paso. OTC y PFOTES fueron seleccionados como la fuente de Ti y el agente superhidrofóbica, respectivamente. Ambos fueron recubiertos en la HGM, y después del proceso hidrotérmico, la OTC se volvieron a anatasa TiO _2. De esta manera, un PFOTES / _TiO2 recubiertas HGM (MCHGM) se preparó. Para la comparación, PFOTES HGM de un solo revestido (F-SCHGM) y TiO ₂ HGM de un solo recubierto (Ti-SCHGM) se sintetizaron también. Los PFOTES y TiO ₂ revestimientos sobre la superficie HGM se demostraron mediante difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), y caracterizaciones detector de dispersión de energía (EDS). El MCHGM mostró un mayor ángulo de contacto (153 °), pero un ángulo de deslizamiento inferior (16 °) de F-SCHGM, con un ángulo de contacto de 141,26; y un ángulo de 67 ° de deslizamiento. Además, tanto Ti-SCHGM y MCHGM muestran valores de reflectividad IR similares, que eran aproximadamente 5.8% más alto que el HGM original y F-SCHGM. Además, el recubrimiento PFOTES apenas cambió la conductividad térmica. Por lo tanto, F-SCHGM, con una conductividad térmica de 0,0479 W / (m · K), era bastante como la HGM original, que era 0,0475 W / (m · K). MCHGM y Ti-SCHGM también fueron similares. Sus valores de conductividad térmica eran 0,0543 W / (m · K) y 0,0543 W / (m · K), respectivamente. El recubrimiento de TiO ₂ aumentó ligeramente la conductividad térmica, pero con el aumento de la reflectividad, se mejoró la propiedad global-aislamiento térmico. Por último, ya que la propiedad reflectante de IR es proporcionada por el revestimiento HGM, si es objeto de falta el recubrimiento, la reflectividad disminuye. Por lo tanto, con el recubrimiento superhidrófobo, la superficie está protegido de ensuciamiento, y su tiempo de vida también se prolonga.

Introducción

microesferas de vidrio huecas (HGM) son materiales inorgánicos que varían en tamaño de 10 a 100! m. Ellos demuestran muchas características útiles, tales como una excelente dispersión, la capacidad de flujo de alta, baja densidad, y propiedades de aislamiento térmico superiores ^{1, 2, 3, 4.} Debido a su estructura hueca, HGM tiene una conductividad térmica extremadamente baja ^{10, 11.} Por estas razones, se aplican en muchas áreas, incluyendo la ingeniería aeroespacial

Protocolo

1. Pre-tratamiento de la HGM

1. Coloque la HGM en un vaso de precipitados de 500 ml con 200 ml de alcohol absoluto; la baja densidad de ininterrumpida HGM hace que se suspenda en el alcohol, pero debido a que la densidad de HGM roto es mayor que el del alcohol, se precipita en la solución. Después de 30 min, recoger la HGM suspendido usando una cuchara limpio y seco a 80 ° C en un horno para su posterior aplicación.

2. Síntesis de MCHGM

1. Coloque 5 g de ininterrumpida HGM, 47,5 ml de etanol y 2,5 ml de agua DI en un matraz de tres bocas. Se agita utilizando un motor de mezcla a 400 r / min durante 20 min (pre-mezcla....

Resultados

Las pruebas en el paso 4.4 revelan muchas características y propiedades de las muestras. El XRD (Figura 2) refleja la formación de anatasa TiO _2. El SEM (Figura 3) y EDS (Figura 4) muestran el TiO ₂ y PFOTES que se recubre sobre la superficie HGM. El ángulo de contacto (Figura 5) y el ángulo de deslizamiento (figura 6) pruebas representan la superhydrophobicity. La prueba de transmi.......

Discusión

En este manuscrito, el paso crítico en el protocolo es el proceso hidrotérmico. Influye en la formación de TiO _2, la reflectividad final, y la superhydrophobicity. El control de la temperatura y tiempo de reacción son también bastante significativo. Si cambian las condiciones de reacción, los productos finales pueden ser defectuoso.

Este método proporciona una forma sencilla para sintetizar HGM superhidrofóbica y altamente IR-reflectante en un solo paso. En la investigación anteri.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Instituto	Técnico de Física y Química HGM, Academia China de Ciencias	N/A	N/A
TBT	Sigma-Aldrich	CAS#: 5593-70-4	Grado analítico
Alcohol etílico	Sigma-Aldrich	CAS#: 64-17-5	PFOTES de grado analítico
	Sigma-Aldrich	CAS#: 51851-37-7	98%