이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

산화 티타늄

9.7K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/55389

⸱

2017년 4월 26일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

이 원고는 높은 IR 반사 특성을 가진 초소수성 TiO2 코팅 중공 유리 마이크로스피어(HGM)를 합성하는 소프트 케미스트리 방법을 제안합니다.

초록

이 원고는 초 소수성이 높은 IR 반사 중공 유리 마이크로 스피어 (HGM)를 개발하는 소프트 화학 방법을 제안한다. 아나타제 이산화 티탄 및 소수성 화제는 하나의 단계에서 HGM 표면에 코팅 하였다. TBT와 PFOTES은 각각의 Ti 공급원 및 소수성 화제로서 선택되었다. 그들은 모두 HGM에 코팅하고, 열수 처리 한 후, TBT는 이산화 티탄을 아나타제하기 위해 설정되었다. 이러한 방식으로, PFOTES / 이산화 티탄은 HGM (MCHGM)가 코팅 된 제조 하였다. 비교를 위해, 단일 코팅 HGM (F-SCHGM) 및 이산화 티탄 코팅 된 단일 HGM (티 - SCHGM) PFOTES도 합성 하였다. HGM 표면상의 PFOTES 및 이산화 티탄 피막은 X 선 회절 (XRD), 주사 전자 현미경 (SEM) 및 에너지 분산 검출기 (EDS) 특성화를 통해 입증되었다. MCHGM은 141.2 접촉각으로, 더 높은 접촉 각도 (153 °) 그러나 F-SCHGM보다 낮은 미끄럼 각 (16 °)을 보였다6; 및 67 °의 각도를 슬라이딩. 또한, 양의 Ti-SCHGM 및 MCHGM 원래 HGM 및 F-SCHGM보다 약 5.8 % 더 높았다 유사한 IR 반사율 값을 표시. 또한 PFOTES 코팅 간신히 열전도율을 바꿨다. 따라서, F-SCHGM는 0.0479 W / (m · K)의 열전도율로 확실히 0.0475 W / (m · K)이었다 일본어 HGM 같았다. MCHGM와 티 - SCHGM도 비슷했다. 이들의 열전도율 값은 각각 0.0543 W / (m · K)와 0.0543 W / (m · K)이었다. 이산화 티탄 코팅 약간 열전도율이 증가하지만, 반사율의 증가와 함께, 전체 열 절연 특성을 향상시켰다. 적외선 반사 특성이 HGM 코팅에 의해 제공되기 때문에 코팅이 파울되면 마지막으로, 반사율은 감소한다. 따라서, 소수성 코팅으로 표면이 오염으로부터 보호되고, 그 수명도 연장된다.

서론

유리 중공 구체 (HGM)는 10 내지 100 μm의 크기 범위의 무기 재료이다. 그들은 이러한 우수한 분산액, 높은 흐름 성, 낮은 밀도, 우수한 단열성 1, 2, 3, 4 등의 많은 유용한 기능들을 보여준다. 때문에 중공 구조, HGM이 매우 낮은 열전도도 10,도 11이있다. 이러한 이유로, 그들은 우주 항공 등 공학 (5), 심해 탐사 6, 7, 수소 저장 8, 9, 그러나, 그들은 여전히 낮은 강도 등의 단점을 보여 포함한 많은 분야에서 적용됩니다. 또한, IR 등이 HGM을 통해 전송하고 뒤에 제목을 가열 할 수있다. 그 때문에즉 HGM에 표면 변형은 복사 열 전달을 감소하는 것이 필....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

HGM 1. 전처리

  1. 무수 알코올 200 mL를 500 mL의 비커에 HGM 장소; 깨지지 HGM의 저밀도는 알코올에 정지되게되지만 깨진 HGM의 밀도가 알코올보다 크므로,이 용액에 침전. 30 분 후, 추가 애플리케이션의 오븐에서 80 ℃에서 건조하고 깨끗한 숟가락을 사용하여 현탁 HGM 수집.

MCHGM 2. 합성

  1. 깨지지 HGM 5g을 에탄올 47.5 ㎖, 및 3 구 플라스크에 탈 이온수 250 mL로 놓는다. 20 분 (예비 혼합) 400 R / 분으로 혼합 모터를 사용하여 교반 하였다.
  2. TBT 15g을, PFOTES 1 g을 200 ㎖의 비이커에 무수 알코올 30 mL를 섞는다. 정압 깔때기에 혼합물을 붓고.
  3. 세 구 플라스크의 구멍 중 하나에 정압 깔때기를 삽입한다. 의 속도로 3 구 플라스크에 정압 깔때기에 포함 된 혼합물을 삭제정압 깔때기의 밸브를 조정함으로써 달성되는 7 개 당 1 방울들. 3 시간 동안 반응을 계속합니다.
  4. 수열 반응기에 3 구 플라스크에서 혼합 붓는다. 6 시간 동안 180 ℃로 오븐에서 적합한 강철 슬리브 밀폐 반응기를 넣어.
    참고 : 원자로가 적절한 커버이 있는지....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

단계 4.4에서의 테스트는 많은 기능과 샘플의 특성을 알 수있다. X- 선 회절 (그림 2) 아나타제 이산화 티탄의 형성을 반영한다. 주사 전자 현미경 (도 3) EDS (도 4)는 HGM 표면에 피복 된 이산화 티탄과 PFOTES 표시. 접촉각 (도 5)와 슬라이딩 각도 (도 6) 시험은 superhydrophobicity를 나타낸다. 이 VI-NIR 투과율 시험 (도 8)는 코팅의 열 전도성을 증가시키지 않는 것을 보여준다 (도 9) 이산화 티탄 피막의 반사 특성 및 열전 도성을 설명한다.

.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

이 원고에서, 프로토콜의 중요한 단계는 열수 과정이다. 이는 이산화 티탄의 형성, 최종 반사율 및 superhydrophobicity에 영향을 미친다. 온도 제어 및 반응 시간도 매우 중요하다. 반응 조건을 변경하는 경우, 최종 제품은 결함이 될 수있다.

이 방법은 하나의 단계에서 소수성이 높은 IR 반사 HGM을 합성하는 간단한 방법을 제공한다. 이전 연구에서, 소수성 및 반사율 특성은 분리 수단 (28), (29), (30)에 의해 달성 하였다. 따라서, 모두를 얻기 위해, 적어도 두 단계가 요구된다. 이 논문에서, 하나의 단계 방법은 주로 생산 효율을 향상시키는 제안된다. 이들 두 특성과 결합하여 또한, 상기 IR 반사 코팅은 오염으로부터 보호하고, 도포 성능이 장기간 유지 될 수있다........

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

이 논문에서 설명하는 작업은 CII-HK / PolyU 혁신 기금에서 교부금에 의해 지원되었다. 또한 지원은 선전 공작 계획 (KQTD2015071616442225)와 중국 정부 "천 재능"프로그램 (Y62HB31601)에 의해 제공되었다. 또한, 응용 생물학과 및 화학 기술 홍콩 폴리 테크닉 대학 및 지속 가능한 도시 개발을위한 홍콩 폴리 테크닉 대학 연구소 (RISUD)의 도움에 감사드립니다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
HGM물리화학 기술 연구소, 중국과학원N/A/A
TBT시그마-알드리치CAS#: 5593-70-4분석 등급
에틸 알코올시그마-알드리치CAS#: 64-17-5분석 등급
PFOTES시그마-알드리치CAS#: 51851-37-798%
N

참고문헌

  1. Yung, K. C., Zhu, B. L., Yue, T. M., Xie, C. S. Preparation and properties of hollow glass microsphere-filled epoxy-matrix composites. Compos. Sci. Technol. 69 (2), 260-264 (2008).
  2. Xu, N., Dai, J., Zhu, Z., Huang, X., Wu, P. Synthesis and characterization of hollow glass-ceramics microspheres. Compos. Sci. Technol. 72 (4), 528-532 (2011).
  3. Li, B., Yuan, J., An, Z., Zhang, J.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

더 많은 논문 탐색

초초발수 코팅아나타제 TiO2 코팅PFOTES 초초발수제X선 회절주사 전자 현미경접촉각 측정열전도도 분석