Name: טיו 2 מיקרוסכמות זכוכית החלולה מצופית עם מאפיינים הידרופוביים ו- High IR-רעיוניים מסונתז על ידי שיטת Soft-כימיה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 37 s
Description: למדו שיטת סינתזה בכימיה רכה ליצירת מיקרוכדורי זכוכית חלולים מצופים ב-TiO₂ בעלי תכונות הידרופוביות על-חומריות ושיקוף IR גבוה. השיטה החדשה מפשטת את התהליך וחוסכת אנרגיה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

העבודה המתוארת במאמר זה נתמכה על ידי מענק מקרן החדשנות כת&quot;ש-HK / PolyU. תמיכה נוספת סופק על ידי תוכנית שנזן פיקוק (KQTD2015071616442225) והממשלה הסינית &quot;אלף Talent&quot; תוכנית (Y62HB31601). כמו כן, עזרה מהמחלקה לביולוגיה יישומית &amp; כימית טכנולוגיה של אוניברסיטת פוליטכניק הונג קונג מכון המחקר אוניברסיטת פוליטכניק הונג קונג לפיתוח עירוני בר קיימא (RISUD) זוכה להערכה.

1. טרום טיפול HGM <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את HGM לתוך מבחנה 500 מ&quot;ל עם 200 מ&quot;ל של אלכוהול מוחלט; הצפיפות הנמוכה של HGM הרצוף וגורמת לו להשעות את האלכוהול, אלא בגלל צפיפות HGM השבור היא גדולה יותר מזה של אלכוהול, והוא מחיש בתמיסה. אחרי 30 דקות, לאסוף את HGM מושעה בעזרת כף נקיה ויבשה 80 ° C בתנור במשך בקשה נוספת. </li></ol> 2. סינתזה של MCHGM <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים 5 גרם של רצוף HGM, 47.5 מ&quot;ל של אתנול, ו 2.5 מ&quot;ל מים DI בבקבוק שלושה עורף. מערבבים בעזרת מנוע ערבוב ב 400 r / min עבור 20 דק &#39;(ערבוב-מראש). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 15 גרם של TBT, 1 גרם של PFOTES, ו 30 מ&quot;ל של אלכוהול מוחלט בכוס 200 מ&quot;ל. יוצקים את התערובת לתוך משפך מתמדת בלחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את המשפך מתמיד בלחץ לתוך אחד החורים של הבקבוק שלושה עורף. זרוק את תערובת כלול המשפך מתמיד בלחץ לתוך בקבוק שלושה עורף במהירות של1 טיפה לכל 7 ים, אשר מושגת על ידי התאמת השסתום של המשפך מתמיד בלחץ. המשך התגובה של 3 h. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את התערובת מהבקבוק שלושה עורף לתוך הכור הידרותרמיות. שים את הכור האטום בתוך שרוול פלדה מתאים בתנור C 180 מעלות במשך 6 שעות. הערה: ודא כי הכור יש כיסוי מתאים. אחרי זה מכוסה, לשים את הכור לתוך שרוול פלדה. השרוול צריך גם להיות אטום עם מכסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר התגובה נגמרה, לאסוף דגימות מושעה הכור הידרותרמיות בעזרת כף גדולה. ייבש את הדגימות ב 80 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות כדי להשיג MCHGM. </li></ol> 3. סינתזה של F-SCHGM <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 5 גרם של רצוף HGM, 47.5 מ&quot;ל של אתנול אבסולוטי, ו 2.5 מ&quot;ל מים DI בבקבוק שלושה עורף. מערבבים בעזרת מנוע ערבוב ב 400 r / min עבור 20 דק &#39;(ערבוב-מראש). מערבבים 1 גרם של PFOTES ו 30 מ&quot;ל של אתנול אבסולוטי בכוס 200 מ&quot;ל. העברת PFOTES ודואר מוחלטתערובת thanol משפך מתמיד בלחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את המשפך מתמיד בלחץ לתוך בקבוק שלושה עורף. זרוק את תערובת כלול המשפך מתמיד בלחץ לתוך בקבוק שלושה עורף במהירות של 1 טיפה לכל 7 ים. תנו תגובה לרוץ 3 h. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את התערובת מהבקבוק שלושה עורף לכור הידרותרמיות. שים את הכור האטום בתנור C 180 מעלות במשך 6 שעות. לאחר התגובה נגמרה, לאסוף דגימות מושעה הכור הידרותרמיות בעזרת כף גדולה. ייבש את הדגימות ב 80 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות כדי להשיג F-SCHGM. </li></ol> 4. סינתזה של טי-SCHGM <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים 5 גרם של רצוף HGM, 47.5 מ&quot;ל של אתנול אבסולוטי, ו 2.5 מ&quot;ל מים DI בבקבוק שלושה עורף. מערבבים על 400 r / min עבור 20 דק &#39;(ערבוב-מראש). מערבבים 15 גרם של TBT ו- 30 מ&quot;ל של אתנול אבסולוטי בכוס 200 מ&quot;ל. מעביר את תערובת TBT ו- אתנול המוחלט משפך מתמיד בלחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את-Pres מתמידבטוח לנתב לתוך בקבוק שלושה עורף. זרוק את תערובת המשפך מתמיד בלחץ לתוך בקבוק שלושה עורף במהירות של 1 טיפה לכל 7 ים. תנו תגובה לרוץ 3 h. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את התערובת מהבקבוק שלושה עורף לכור הידרותרמיות. שים את הכור האטום בתנור C 180 מעלות במשך 6 שעות. לאסוף את הדגימות בכור הידרותרמיות לאחר התגובה נגמרה. ייבש את הדגימות ב 80 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות כדי להשיג טי-SCHGM. </li></ol> 5. אפיונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נהל אפיוני XRD על כל הדגימות. אסוף את הנתונים באמצעות מערכת עקיפת רנטגן תכליתית, רבה מאוד עם קרינת Cu Kα (λ = 0.15406 ננומטר) וכן 2θ החל 10 ° עד 80 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רכישת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק 20, 21 תמונות לאחר ריסוס הדגימות עם זהב. במהלך בדיקות SEM, לנהל את EDS היא על אזור מסוים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדדו אתזווית מגע באמצעות goniometer-זווית מגע 22; נפח טיפת המים צריך להיות 10 μL. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את זווית הזזה 23 על ידי שינוי זווית ההטיה של השטח. מזער את הזווית עד טיפת המים יכול פשוט להחליק. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היצמד דבק דו צדדי על גיליון זכוכית (גודל: 26 מ&quot;מ x 76 מ&quot;מ x 2 מ&quot;מ). בעזרת כפית, למקם את האבקות אחידות (F-SCHGM או MCHGM) בקלטת. באמצעות מזרק, להוסיף טיפת מים (נפח: 0.05 מיליליטר) על פני שטח האבקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הנייר זכוכית על פלטפורמת המנוע של goniometer קשר-זווית. הטה את גיליון זכוכית ידי נשען פלטפורמת המנוע בשיעור של 1 ° / s. עצור את המנוע כאשר טיפת המים מתחילה להחליק; זווית ההטיה היא הזווית הזזה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדדו את ספקטרום ההחזרה באמצעות ספקטרופוטומטר 24. הערה: הגל הוא מ- 450 ננומטר ל 2550 ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדדו את מוליכות תרמית של כל הדגימותבאמצעות מד מוליכות תרמית 25. </li></ol>

<ol><li>Yung, K. C., Zhu, B. L., Yue, T. M., Xie, C. S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353808004181">Preparation and properties of hollow glass microsphere-filled epoxy-matrix composites.</a> Compos. Sci. Technol. 69 (2), 260-264 (2008).</li>
<li>Xu, N., Dai, J., Zhu, Z., Huang, X., Wu, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353811004519">Synthesis and characterization of hollow glass-ceramics microspheres.</a> Compos. Sci. Technol. 72 (4), 528-532 (2011).</li>
<li>Li, B., Yuan, J., An, Z., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X11003041">Effect of microstructure and physical parameters of hollow glass microsphere on insulation performance.</a> Mater. Lett. 65 (12), 1992-1994 (2011).</li>
<li>Hu, Y., Mei, R., An, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353813000808">Silicon rubber/hollow glass microsphere composites: Influence of broken hollow glass microsphere on mechanical and thermal insulation property.</a> Compos. Sci. Technol. 79, 64-69 (2013).</li>
<li>Geleil, A. S., Hall, M. M., Shelby, J. E. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022309306000305">Hollow glass microspheres for use in radiation shielding.</a> J. Non-Cryst. Solids. 352, 620-625 (2006).</li>
<li>Khimiya. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Handbook+of+Fillers+for+Polymeric+Composite+Materials+%5BRussian+translation%5D%22">Handbook of Fillers for Polymeric Composite Materials [Russian translation]</a>. , Moscow. (1981).</li>
<li>Greiner-Bar, G. HoNe Mikroglaskugeln. Herstellung, Eigenschaften und Anwendung. Silikattechnik. 40 (1), 23-25 (1989).</li>
<li>Method for storing hydrogen, and related articles and systems. United States Patent. , 7749304 (2010).</li>
<li>Brow, R. K., Schmitt, M. L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095522190800438X">A survey of energy and environmental application of glass.</a> J. Eur. Ceram. Soc. 29, 1193-1201 (2009).</li>
<li>Awaja, F., Arhatari, B. D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X09001468">X-ray Micro Computed Tomography investigation of accelerated thermal degradation of epoxy resin/glass microsphere syntactic foam.</a> Composites Part A. 40 (8), 1217-1222 (2009).</li>
<li>Wang, S., Luo, R., Ni, Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092150931000225X">Preparation and characterization of resin-derived carbon foams reinforced by hollow ceramic microspheres.</a> Mater. Sci. Eng., A. 527 (15), 3392-3395 (2010).</li>
<li>Carp, O., Huisman, C. L., Reller, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079678604000123">Photoinduced reactivity of titanium dioxide.</a> Prog. Solid State Chem. 32 (1), 33-177 (2004).</li>
<li>Fujishima, A., Rao, T. N., Tryk, D. A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389556700000022">Titanium dioxide photocatalysis.</a> J. Photochem. Photobiol. C. 1 (1), 1-21 (2000).</li>
<li>Fujishima, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+photolysis+of+water+at+a+semiconductor+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode.</a> Nature. 238 (5358), 37-38 (1972).</li>
<li>Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr00033a004">Environmental applications of semiconductor photocatalysis.</a> Chem. Rev. 95 (1), 69-96 (1995).</li>
<li>Chen, X., Mao, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Titanium+dioxide+nanomaterials%3A+synthesis%2C+properties%2C+modifications%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications, and applications.</a> Chem. Rev. 107 (7), 2891-2959 (2007).</li>
<li>Yuan, J., An, Z., Li, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674200111002185">Facile aqueous synthesis and thermal insulating properties of low-density glass/TiO2 core/shell composite hollow spheres.</a> Particuology. 10 (4), 475-479 (2012).</li>
<li>Yan, H., Yuanhao, W., Hongxing, Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261915012234">TEOS/silane coupling agent composed double layers structure: A novel super-hydrophilic coating with controllable water contact angle value.</a> Appl. Energy. , (2015).</li>
<li>Wang, Y., Yang, H., Lu, L. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3486222">Three-dimensional double deck meshlike dye-sensitized solar cells.</a> J. Appl. Phys. 108 (6), 064510(2010).</li>
<li>Wang, Y., Yang, H., Xu, H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X09007964">DNA-like dye-sensitized solar cells based on TiO 2 nanowire-covered nanotube bilayer film electrodes.</a> Mater. Lett. 64 (2), 164-166 (2010).</li>
<li>Wang, Y., Lu, L., Yang, H., et al. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11051-012-1384-5">Development of high dispersed TiO2 paste for transparent screen-printable self-cleaning coatings on glass.</a> J. Nanopart. Res. 15 (1), 1-6 (2013).</li>
<li>Kwok, D. Y., Neumann, A. W. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001868698000876">Contact angle measurement and contact angle interpretation.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 81 (3), 167-249 (1999).</li>
<li>Pierce, E., Carmona, F. J., Amirfazli, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775707008801">Understanding of sliding and contact angle results in tilted plate experiments.</a> Colloids Surf., A. 323 (1), 73-82 (2008).</li>
<li>Kim, W. S., Kim, T. H., Kim, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.37.5367/meta">Microwave dielectric properties and far infrared reflectivity spectra of the (Zr0. 8Sn0. 2) TiO4 ceramics with additives.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 37 (9S), 5367(1998).</li>
<li>Hasselman, D. P. H., Johnson, L. F. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/002199838702100602">Effective thermal conductivity of composites with interfacial thermal barrier resistance.</a> J. Compos. Mater. 21 (6), 508-515 (1987).</li>
<li>Cassie, A. B. D., Baxter, S. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/1944/TF/Tf9444000546">Wettability of porous surfaces.</a> Trans. Faraday Soc. 40, 546-551 (1944).</li>
<li>Wenzel, R. N. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50320a024">Resistance of solid surfaces to wetting by water.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 28 (8), 988-994 (1936).</li>
<li>Shirtcliffe, N. J., McHale, G., Newton, M. I., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la034204f">Intrinsically superhydrophobic organosilica sol-gel foams.</a> Langmuir. 19 (14), 5626-5631 (2003).</li>
<li>Rothstein, J. P. <a target="_blank" href="http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-fluid-121108-145558">Slip on superhydrophobic surfaces.</a> Annu. Rev. Fluid Mech. 42, 89-109 (2010).</li>
<li>Rodošek, M., Kreta, A., Gaberšček, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X15301074">Ex situ IR reflection-absorption and in situ AFM electrochemical characterisation of the 1, 2-bis (trimethoxysilyl) ethane-based protective coating on AA 2024 alloy.</a> Corros. Sci. 102, 186-199 (2016).</li>
<li>Jiang, J., Zhang, J., Zhu, P., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ra/c6ra09030c">High pressure studies of Ni 3[(C 2 H 5 N 5) 6 (H 2 O) 6](NO 3) 6· 1.5 H 2 O by Raman scattering, IR absorption, and synchrotron X-ray diffraction.</a> RSC Adv. 6 (69), 65031-65037 (2016).</li>
<li>Arukalam, I. O., Oguzie, E. E., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+FDTS-modified+PDMS-ZnO+nanocomposite+hydrophobic+coating+with+anti-fouling+capability+for+corrosion+protection+of+Q235+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Fabrication of FDTS-modified PDMS-ZnO nanocomposite hydrophobic coating with anti-fouling capability for corrosion protection of Q235 steel.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 484, 220-228 (2016).</li>
<li>Hou, W., Xiao, Y., Han, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316305596">Serrated, flexible and ultrathin polyaniline nanoribbons: An efficient counter electrode for the dye-sensitized solar cell.</a> J. Power Sources. 322, 155-162 (2016).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

בכתב היד הזה, השלב הקריטי בפרוטוקול הוא תהליך הידרותרמיות. זה משפיע על היווצרות של טיו 2, רפלקטיביות הסופי, ואת-הידרופוביות. בקרת הטמפרטורה וזמן תגובה הם גם די משמעותיים. אם תנאי התגובה לשנות, את המוצרים הסופיים יכולים להיפגם. שיטה זו מספקת דרך פשוטה לסנתז HGM הידרופוביים ומאוד IR-רעיוני בצעד אחד. במחקר קודם, את המאפיינים הידרופוביים רפלקטיביות הושגו באמצעים נפרדים 28,</sup...

מיקרוספרות זכוכית הולו (HGM) הם חומרים אורגניים החל בגודל 10 ל -100 מיקרומטר. הם מדגימים תכונות שימושיות רבות, כגון פיזור מעולה, יכולת זרימה גבוהה, צפיפות נמוכה, וכן תכונות בידוד תרמי מעולות 1, 2, 3, 4. בגלל המבנה החלול שלהם, יש HGM מוליכות תרמית נמוכות מאוד 10, 11. מסיבות אלה, הם מיושמים בתחומים רבים, כולל הנדסת חלל 5, חקר מעמקי הים 6, 7, מימן אחסון 8, 9, וכו &#39;עם זאת, הם עדיין להוכיח כמה חסרונות, כגון חוזק נמוך. בנוסף, אור אינפרא אדום הוא מסוגל לשדר דרך HGM ומחמם את הנושא מאחורי. על כןדואר, שינויי משטח על HGM חיוניים לצמצום העברת תרמית הקרינה. שיטה יעילה היא מעיל חומר חוסם-IR על גבי משטח HGM. כתוצאה המוליכים למחצה, 2 TIO נעשה שימוש בתחומים רבים, כגון-קטליזה התמונה 12, 13, פיתוח תאים סולריים, חיישן ייצור 14, יישומים סביבתיים 15, ואנרגיה אחסון 16. בנוסף, זה גם מראה emissivity נמוך האור הנראה הלהקה אינפרא אדום 17, 18, 19. לכן, לענייננו, טיו 2 היה מבחר זהיר עקב מחירו הנמוך יחסית וביצועים גבוהים. עם זאת, הציפוי הוא קל למדי עבור מזהמים לבצע עבירות, אשר ברצינות משפיע רפלקטיביות של טיו 2. רפלקטיביות חייב להפחית בהדרגה. לכן, SELF-ניקוי ציפוי חיוני כדי למנוע את הציפוי מן העכירות ו להאריך את זמן העבודה של ציפוי כזה. בכתב היד הזה, שיטה רכה-כימיה שימש לפיתוח הידרופוביים TIO 2 מצופה HGM. התרכובת Tetrabutyl (TBT) ו 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (PFOTES) נבחרו כמקור Ti ו סוכן הידרופוביים, בהתאמה. הם היו הידרוליזה והפקידו על פני השטח HGM. ואז, לאחר תהליך הידרותרמיות, את anatase Tio 2 נוצרו על פני השטח HGM, ואת המאפיינים הידרופוביים נשאר. לשם השוואה, PFOTES יחיד מצופה HGM (F-SCHGM) והדוד 2 חד מצופה HGM (Ti-SCHGM) היו מסונתז גם כן. ערכת הסינתזה מוצגת באיור 1.

<table><tbody><tr><td>המכון</td><td>הטכני HGM לפיזיקה וכימיה, האקדמיה הסינית למדעים</td><td>N/A</td><td>N/A</td></tr><tr><td>TBT</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CAS#: 5593-70-4</td><td>כיתה</td></tr><tr><td>אנליטית אתיל אלכוהול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>CAS#: 64-17-5</td> PFOTES סיגמא-אולדריץ' <td>CAS בדרגה אנליטית</td></tr><tr><td></td><td></td><td>#: 51851-37-7</td><td>98%</td></tr></tbody></table>

טיו<sub&gt; 2</sub&gt; מיקרוסכמות זכוכית החלולה מצופית עם מאפיינים הידרופוביים ו- high ir-רעיוניים מסונתז על ידי שיטת soft-כימיה

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

כתב יד זה מציע שיטה רכה-כימיה לפתח מיקרוספרות זכוכית חלולה הידרופוביים ומאוד IR-רפלקטיבי (HGM). Anatase Tio 2 ו סוכן הידרופוביים היו מצופים על פני השטח HGM בצעד אחד. TBT ו- PFOTES נבחרו כמקור Ti לבין סוכן הידרופוביים, בהתאמה. שניהם היו מצופים על HGM, ואחרי תהליך הידרותרמיות, את TBT פנה anatase Tio 2. בדרך זו, PFOTES / TIO 2 מצופה HGM (MCHGM) הוכן. לשם השוואה, PFOTES יחיד מצופה HGM (F-SCHGM) והדוד 2 חד מצופה HGM (Ti-SCHGM) היו מסונתז גם כן. PFOTES והדוד 2 ציפויים על פני השטח HGM הודגמו דרך עקיפה רנטגן (XRD), מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM), ואת גלאי נפיצה-אנרגיה (EDS) אפיונים. MCHGM הראה זווית מגע גבוה (153 מעלות) אבל זווית הזזה נמוכה (16 °) מ F-SCHGM, עם זווית מגע של 141.26; וגם זזת זווית של 67 מעלות. בנוסף, הוא טי-SCHGM ו MCHGM מוצגים ערכי רפלקטיביות IR דומים, אשר היו על 5.8% גבוהים יותר מאשר HGM המקורי ו- F-SCHGM. כמו כן, ציפוי PFOTES בקושי שינה את מוליכות תרמית. לכן, F-SCHGM, עם מוליכות תרמית של 0.0479 W / (מ &#39;· K), היה ממש כמו המקור HGM, אשר היה .0475 W / (מ&#39; · K). MCHGM ו Ti-SCHGM היה גם דומים. ערכי מוליכות התרמית שלהם היו .0543 W / (מ &#39;· K) ו 0.0543 W / (מ&#39; · K), בהתאמה. הציפוי 2 TIO מעט הגדיל את מוליכות תרמית, אבל עם עליית רפלקטיביות, הנכס חום-הבידוד הכולל היה משופר. לבסוף, הואיל והרכוש המשקף-IR מסופק על ידי ציפוי HGM, אם הציפוי הוא וזיהמו, רפלקטיביות פוחתת. לכן, עם ציפוי הידרופובי, השטח מוגן מפני עכירות, ואת החיים שלו גם הוא ממושך.

הבדיקות בשלב 4.4 לחשוף תכונות רבות ומאפיינים של הדגימות. XRD (איור 2) משקף את היווצרות של anatase Tio 2. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (איור 3) ו- EDS (איור 4) להציג את טיו 2 ו PFOTES כי הם מצופים על פני השטח HGM. זווית המגע (איור 5) וזווית הזזה (איור 6) בדיקות מייצגים את הידרופוביות. המבחן העברה VIS-NIR (איור 8) מתאר את השתקפות הס...

כתב יד זה מציע שיטה בכימיה רכה לסינתזה של מיקרוספירות זכוכית חלולות (HGM) סופר-הידרופוביות בציפוי TiO2 עם תכונות רפלקטיביות IR גבוהות.

טיו<sub&gt; 2</sub&gt; מיקרוסכמות זכוכית החלולה מצופית עם מאפיינים הידרופוביים ו- High IR-רעיוניים מסונתז על ידי שיטת Soft-כימיה

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 ...

המטרה הכללית של ניסוי זה היא לסנתז מיקרו-ספירות זכוכית חלולות, בעלות תכונות סופר-הידרופוביות והחזר IR גבוה, בשלב אחד. טכניקה זו עשויה לסייע בפיתוח שיטות פשוטות לסנתזה של HGM בעלות פונקציות מרובות, כגון תכונות של ניקוי עצמי והחזר IR. היתרון של שיטה זו הוא ביצועיה בשלב אחד, מה שהופך את התהליך לפשוט וחסכוני באנרגיה בהשוואה לשיטות הקיימות.ההשלכות של טכניקה זו התרחבו לעבר הבנה טובה יותר של זוויות החלקה, מכיוון שדגימות HGM עם ציפויים שונים עשויות להפגין זוויות חיבור דומות אך זוויות החלקה שונות. כדי להכין את מיקרוספירות הזכוכית החלולות, ראשית הניחו למעלה מ-5 גרם של HGM מקורי בתוך כוס כימית בנפח 500 מיליליטר. הוסיפו 200 מיליליטר של אתנול מוחלט לתערובת של HGM שבור ולא שבור.יש להמתין 30 דקות כדי להבטיח שכל ה-HGM השלמים צפו למעלה, כך שרק HGM שבורים יישארו בתחתית הכלי. השתמשו בכף נקייה כדי לאסוף את ה-HGM השלמים מפני השטח של האתנול. ייבשו את ה-HGM השלמים בטמפרטורה של 80 °C למשך ארבע שעות.חזור על תהליך זה לפי הצורך עד לקבלת חמישה גרמים של HGM לא שבור. כדי להתחיל את הסינתזה, ערבב חמישה גרמים של HGM לא שבור, 47.5 milliliters של אתנול מוחלט ו-2.5 milliliters של מים דה-יוניים. העבר את התערובת לבקבוק בעל שלושה פיות.לאחר מכן, ערבבו את התערובת במהירות של 400 RPM למשך 20 דקות. העבירו כוס כימית המכילה 30

tio2-coated-hollow-glass-microspheres-with-superhydrophobic-high-ir

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

אסטרטגיה כללית לפיתוח של הפרדת תשלום מרוכבים מוליכים למחצה ננו פריסה לייצור אנרגיה סולארית מוצגת. אנו מראים כי הרכבה של תחומי התורם acceptor ננו בגיאומטרית nanoparticle אחת מעורר פונקצית הפוטו, בעוד בתפזורת-heterojunctions של-acceptor תורם ננו סרטים יכול לשמש להמרת אנרגית פוטו.

קצירת אנרגיה סולארית באמצעות תשלום פרדת Nanocrystals והמוצק שלהם

אנו מתארים פרוטוקול לשינוי זיקה תאית של משטח פיגום בסביבה מימית. השיטה מנצלת את הפוטוקטליזה של טיטניום דו חמצני כדי לפרק סרט אורגני באזור המוקרן באור. אנו מראים שניתן להשתמש בו ליצירת מיקרו-דומיינים של חלבוני פיגומים, הן מחוץ למקום והן באתרם.

Photopatterning חלבונים ותאים בסביבה מימית שימוש Tio<sub&gt; 2</sub&gt; Photocatalysis

מתוארת מתודולוגיה מבוססת הדפסת העברה בת קיימא להכנסת ננו-מבני מתכת פלזמוניים בתאים סולאריים.  באמצעות חותמות פולי ננו-עמודים (דימתילסילוקסן), מערך ננו-דיסק מסודר מבוסס Ag שולב עם תאים סולאריים מיקרו-קריסטליים מוקשים סטנדרטיים, מה שהוביל לשיפור ביצועי המכשיר עקב לכידת אור פלזמונית.

שילוב של אור ננו-מבני כסף השמנה בתאים סולריים המוקשה Microcrystalline הסיליקון ידי העברת הדפסה

מתואר פרוטוקול לסינתזה ואפיון של קולואידים המצופים בחלקים סופרמולקולריים. קולואידים על-מולקולריים אלה עוברים הרכבה עצמית עם הפעלת קשרי המימן בין המולקולות המעוגנות על פני השטח על ידי אור UV.

סינתזה ואפיון של קולואידים מולקולריים

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסינתזה באתרו של חלקיקי זהב (AuNPs) בתוך מרחב interlayer של סרטי titanate שכבתיים ללא הצבירה של AuNPs. אין שינוי ספקטרלי נצפה גם לאחר 4 חודשים. החומר המסונתז יש לצפות יישומי קטליזה, צילום-קטליזה, לבין ההתפתחות של מכשירי plasmonic חסכוניים.

באתרו הסינתזה של זהב חלקיקים ללא צבירה במרחב Interlayer של סרטים שקופים Titanate Layered

ברכה-רותחים חומים-העברת ניסויים בוצעו כדי לבחון את ההשפעות של דפוסי רטיבים היברידיים על מקדם העברת חום (HTC). הפרמטרים של חקירה הם מספר interlines ואת נטיית הדפוס של משטח רטיבים השונה.

ברכת רותחים חום-העברת שיפור על גלילי משטחים עם דפוסי רטיבים היברידיים

פרוטוקול זה הציג בדיית ביצועים גבוהים, טהור כחול מבוססת על ZnCdS/ZnS קוונטית נקודות דיודות פולטות אור על ידי העסקת קטודית אלומיניום של autoxidized.

הזרקה משופרת אלקטרון וכליאתם אקסיטון עבור טהור קוונטית-נקודה כחולה דיודות פולטות אור על ידי החדרת חלקית תחמוצת אלומיניום קטודה

אנחנו מציגים מספר מתודולוגיות לייצר משטחי מתכת superhydrophobic, וכן לבחון את עמידות ומאפייני האנטי הציפוי.

ייצור של משטחי מתכת Superhydrophobic עבור יישומים ציפוי אנטי

במסמך זה, אנו מציגים נתונים היסטוריים פרוטוקולים עבור פתרון-מעובד כסף-ביסמוט-יוד (Ag-Bi-I) ternary מוליכים למחצה סרטים רזה מפוברק TiO2-מצופה אלקטרודות שקופות, שלהם פוטנציאל יישום אוויר-יציב, נטול עופרת מעגל התקנים.

הפתרון-מעובד "סילבר-ביסמוט-יוד" Ternary סרטים רזה עבור בולמי נטול עופרת פוטו

מאמר זה מתאר שיטה סינתטית כדי להשיג ביסמוט oxyiodide microspheres, אשר הם פונקציונליים מאוד כדי לבצע את ההסרה photocatalytic של מזהמים אורגניים, ציפרופלוקסאצין, במים תחת הקרנה אור UV-A/גלוי.

שיטה סינתטית נתיישב כדי להשיג Oxyiodide Microspheres ביסמוט פונקציונליים מאוד עבור תהליכי Photocatalytic מים Depuration

עבודה זו מציגה פרוטוקולים microfabrication להשגת חללים ועמודים עם מחדש ופרופילים מחדש כפליים על SiO2/Si וופלים באמצעות פוטוגרפיה ותחריט יבש. משטחי מיקרו בעלי מרקם כתוצאה מראים דוחה נוזלי מדהים, מאופיין מלכודת חזקה לטווח ארוך של אוויר תחת נוזלי הרטבה, למרות wettability פנימית של סיליקה.

עיבוד SiO2/סי משטחים אומניפובי על ידי גילוף מיקרוטקסטורות גז-מיקרו הכוללת חללים מחדש ושני עמודים

למדו שיטת סינתזה בכימיה רכה ליצירת מיקרוכדורי זכוכית חלולים מצופים ב-TiO₂ בעלי תכונות הידרופוביות על-חומריות ושיקוף IR גבוה. השיטה החדשה מפשטת את התהליך וחוסכת אנרגיה.

טיו

גלה סרטונים נוספים