Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

TiO Published: April 26, 2017 doi: 10.3791/55389

Abstract

Dette håndskrift foreslår en blød-kemi metode til at udvikle superhydrophobic og yderst IR-reflekterende hule glasmikrokugler (hGM). Anatas TiO2 og et superhydrofob middel blev coatet på HGM overflade i et trin. TBT og PFOTES blev valgt som Ti kilde og den superhydrofobe middel hhv. De blev begge coated på HGM, og efter hydrotermiske proces, TBT vendte sig til anatase TiO2. På denne måde, en PFOTES / TiO2 -coatede HGM (MCHGM) blev fremstillet. Til sammenligning PFOTES single-belagt HGM (F-SCHGM) og TiO2 single-coatede HGM (Ti-SCHGM) blev syntetiseret samt. De PFOTES og TiO 2 belægninger på HGM overflade blev påvist gennem røntgendiffraktion (XRD), scanning elektronmikroskopi (SEM), og energi-dispersive detektor (EDS) karakteriseringer. Den MCHGM viste en højere kontaktvinkel (153 °), men en lavere glidende vinkel (16 °) end F-SCHGM, med en kontaktvinkel på 141,26; og en glidende vinkel på 67 °. Desuden har både Ti-SCHGM og MCHGM viste lignende IR reflektivitet værdier, som var ca. 5,8% højere end den oprindelige HGM og F-SCHGM. Også den PFOTES belægning ændrede sig ikke meget den termiske ledningsevne. Derfor, F-SCHGM, med en varmeledningsevne på 0,0479 W / (m · K), var helt ligesom den oprindelige HGM, som var 0,0475 W / (m · K). MCHGM og Ti-SCHGM var også lignende. Deres varmeledningsevne var 0,0543 W / (m · K) og 0,0543 W / (m · K) hhv. TiO2 coating let øget varmeledningsevnen, men med stigningen i reflektivitet blev den samlede varmeisolerende egenskab forbedres. Endelig eftersom IR-reflekterende egenskab tilvejebringes af HGM belægning, hvis overtrækket er tilstoppet, falder refleksionsevne. Derfor, med den superhydrofobe overtræk er overfladen beskyttet mod tilsmudsning, og dets levetid er også forlænget.

Introduction

Hule glasmikrokugler (hGM) er uorganiske materialer varierer i størrelse fra 10 til 100 um. De viser mange nyttige funktioner, såsom fremragende dispersion, høj flydeevne, lav densitet og overlegne termiske isoleringsegenskaber 1, 2, 3, 4. På grund af deres hul struktur, HGM har en ekstremt lav varmeledningsevne 10, 11. Af disse grunde anvendes de på mange områder, herunder Aerospace Engineering 5, oceangående udforskning 6, 7, hydrogen opbevaring 8, 9 osv Men de stadig demonstrere nogle ulemper, såsom lav styrke. Desuden IR-lys er i stand til at sende gennem HGM og opvarm motiv bag. derfore, overflademodifikationer på HGM er afgørende for at mindske radiative termisk overførsel. En effektiv metode er at belægge en IR-blokerende materiale på HGM overflade. Som en halvleder, er TiO2 blevet anvendt på mange områder, såsom fotokatalyse 12, 13, solcelle udvikling, sensor fabrication 14, miljømæssige anvendelser 15, og energilagring 16. Desuden viser også lav emissivitet i synligt lys og infrarødt bånd 17, 18, 19. Derfor, for vores formål, TiO2 var en forsigtig udvalg på grund af sin relativt lav pris og høj ydeevne.

Men belægningen er helt let for forurenende stoffer til fejl, som i alvorlig grad påvirker refleksionsevne af TiO2. Den refleksivitet skal reducere gradvist. Derfor er en self-rengøring belægning er afgørende for at forhindre belægningen i at begroning og for at forlænge arbejdstiden for en sådan belægning.

I dette manuskript blev en soft-kemi metode anvendes til at udvikle superhydrofobe TiO2 overtrukket HGM. Tetrabutyltitanat (TBT) og 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (PFOTES) blev valgt som Ti kilde og superhydrofobe middel hhv. De blev hydrolyseret og deponeres på HGM overflade. Derefter efter den hydrotermiske proces, anatase TiO2 dannet på HGM overflade, og de superhydrophobic egenskaber tilbage. Til sammenligning PFOTES single-belagt HGM (F-SCHGM) og TiO2 single-coatede HGM (Ti-SCHGM) blev syntetiseret samt. Synteseskemaet er vist i figur 1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Forbehandling af HGM

  1. Placer HGM i en 500 ml bæger med 200 ml absolut alkohol; den lave densitet af ubrudt HGM får den til at suspendere i alkoholen, men fordi densiteten af ​​brudte HGM er større end den for alkohol, det udfældes i opløsningen. Efter 30 minutter opsamles det suspenderede HGM hjælp af en ren ske og tør ved 80 ° C i en ovn i yderligere anvendelse.

2. Syntese af MCHGM

  1. 5 g af ubrudt HGM, 47,5 ml ethanol, og 2,5 ml Dl-vand i en trehalset kolbe. Omrør under anvendelse af en blanding motor ved 400 r / min i 20 minutter (forblanding).
  2. Bland 15 g TBT, 1 g PFOTES, og 30 ml absolut alkohol i en 200-ml bæger. Hæld blandingen i et konstant-tryk tragt.
  3. Indsæt konstant-tryk tragt ind i et af hullerne i trehalset kolbe. Slip blandingen indeholdt i konstant-tryk tragt i trehalset kolbe med en hastighed på1 dråbe per 7 s, hvilket opnås ved at justere ventilen ifølge den konstant-tryk tragt. Fortsætte reaktionen i 3 timer.
  4. Hæld blandingen fra trehalset kolbe i en hydrotermisk reaktor. Sætte den forseglede reaktor i et egnet stålmuffe i en 180 ° C ovn i 6 timer.
    BEMÆRK: Sørg for, at reaktoren har en passende dækning. Efter at den er dækket, sætte reaktoren i stål ærme. Bøsningen skal også forsegles med et låg.
  5. Efter at reaktionen er forbi, indsamle prøverne suspenderet i den hydrotermiske reaktoren ved anvendelse af en stor ske. Tør prøverne ved 80 ° C i 4 timer til opnåelse MCHGM.

3. Syntese af F-SCHGM

  1. Tilsættes 5 g ubrudt HGM, 47,5 ml absolut ethanol, og 2,5 ml Dl-vand til en tre-halset kolbe. Omrør under anvendelse af en blanding motor ved 400 r / min i 20 minutter (forblanding). Bland 1 g PFOTES og 30 ml absolut ethanol i en 200-ml bæger. Overfør PFOTES og absolutte ethanol blanding til en konstant-tryk tragt.
  2. Indsæt konstant-tryk tragt i trehalset kolbe. Slip blandingen indeholdt i konstant-tryk tragt i trehalset kolbe med en hastighed på 1 dråbe pr 7 s. Lad reaktionen køre i 3 timer.
  3. Overfør blandingen fra trehalset kolbe til en hydrotermisk reaktor. Sætte den forseglede reaktor i en 180 ° C ovn i 6 timer. Efter at reaktionen er forbi, indsamle prøverne suspenderet i den hydrotermiske reaktoren ved anvendelse af en stor ske. Tør prøverne ved 80 ° C i 4 timer til opnåelse af F-SCHGM.

4. Syntese af Ti-SCHGM

  1. 5 g af ubrudt HGM, 47,5 ml absolut ethanol, og 2,5 ml Dl-vand i en trehalset kolbe. Der omrøres ved 400 o / min i 20 minutter (forblanding). Bland 15 g TBT og 30 ml absolut ethanol i en 200-ml bæger. Overfør TBT og absolut ethanol blanding til en konstant-tryk tragt.
  2. Indsæt de konstante-pressikker tragt ind trehalsekolben kolbe. Slip blandingen i konstant-tryk tragt i trehalset kolbe med en hastighed på 1 dråbe pr 7 s. Lad reaktionen køre i 3 timer.
  3. Overfør blandingen fra trehalset kolbe til en hydrotermisk reaktor. Sætte den forseglede reaktor i en 180 ° C ovn i 6 timer. Indsamle prøverne i den hydrotermiske reaktoren efter reaktionen er slut. Tør prøverne ved 80 ° C i 4 timer til opnåelse af Ti-SCHGM.

5. karakteriseringer

  1. Gennemføre XRD beskrivelser på alle prøver. Indsamle data ved hjælp af et meget alsidigt, MP røntgendiffraktion-system med Cu Ka-stråling (λ = 0,15406 nm) og en 2θ i området fra 10 ° til 80 °.
  2. Erhverve scanningselektronmikroskop 20, 21 billeder efter sprøjtning prøverne med guld. I løbet af SEM test, gennemføre EDS er på et bestemt område.
  3. Målkontaktvinklen ved hjælp af en kontakt-goniometer 22; vanddråben volumen skal være 10 pi.
  4. Måle den glidende vinkel 23 ved at ændre hældningsvinklen af overfladen. Minimer vinklen indtil vanddråben kan bare glide ned.
    1. Stick dobbeltklæbende tape på en glasplade (størrelse: 26 mm x 76 mm x 2 mm). Med en ske ensartet placere pulvere (F-SCHGM eller MCHGM) på båndet. Ved anvendelse af en injektor, tilføje en vanddråbe (volumen: 0,05 ml) til pulveret overflade.
    2. Sæt glaspladen på motoren platform af kontakten-vinkel goniometer. Vip glaspladen ved at læne motoren platform med en hastighed på 1 ° / s. Stands motoren, når vanddråben begynder at glide; hældningsvinklen er den glidende vinkel.
  5. Måle reflektivitetsdataene spektre under anvendelse af et spektrofotometer 24. BEMÆRK: bølgelængde er fra 450 nm til 2.550 nm.
  6. Måle den termiske ledningsevne af alle prøveranvendelse af et termisk ledningsevnemåler 25.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Prøverne i trin 4.4 afsløre mange funktioner og egenskaber af prøverne. XRD (Figur 2) afspejler dannelsen af anatas TiO2. SEM (figur 3) og EDS (figur 4) vist TiO2 og PFOTES der er overtrukket på HGM overflade. Kontaktvinklen (figur 5) og glidende vinkel (figur 6) forsøg repræsenterer superhydrophobicity. Den Vis-NIR transmittans test (figur 8) beskriver de reflekterende egenskaber af TiO2 coating, og den termiske ledningsevne (figur 9) viser, at overtrækket ikke øger den termiske ledningsevne.

Som vist i figur 2, de fire prøver underkastes XRD tests. Den brede top ved ca. 2θ = 23 ° repræsenterer den amorfe SiO2, som er det vigtigstebestanddel af HGM. Denne top er påvist i de fire prøver, hvilket viser, at der findes HGM. Da PFOTES er den eneste overtræk med en tykkelse på nogle få molekyler, ændrer det ikke XRD signal. Derfor er XRD mønstre af den oprindelige HGM, F-SCHGM, Ti-SCHGM, og MCHGM er næsten den samme. Som for Ti-SCHGM og MCHGM, foruden bred top af SiO2, de andre toppe ((101), (004), (200), (105), (211), (213), og (204)) er perfekt indekseret til den standard TiO2 (PDF # 89-4921). Det afspejler, at anatas TiO2 dannes i de endelige produkter.

SEM billeder er vist i figur 3. Som vist i disse billeder, F-SCHGM og den oprindelige HGM har ingen forskel på overfladen fordi PFOTES coatingen er kun få molekyler tykt. For MCHGM og Ti-SCHGM, er det helt indlysende, at der er belægninger på overfladen. EDS Resultaterne er vist i figur 4. Den lyserøde område i figur 3 blev undersøgt ved EDS. Som vist i figur 4a, blev kun Si, O, Na, og Ca påvises. I figur 4b, foruden disse fire elementer, F også detekteret. Dette er karakterisering element PFOTES, som blev afsløret skal overtrækkes på HGM overflade. I figur 4c, foruden de fire elementer i figur 4a, blev Ti detekteret, hvilket indikerer, at TiO 2 coatet på HGM. I figur 4d, foruden de fem elementer i figur 4c, F blev også påvist. Dette viser, at både TiO2 og PFOTES overtrækkes på HGM overflade.

Kontaktvinklen blev derefter undersøgt. Som vist i figur 5 kontaktvinkler i den oprindelige HGM (figur 5a), F-SCHGM (figur 5b), Ti-SCHGM (figur 5c), og MCHGM (figur5d) er 59 °, 141,2 °, 85 °, og 153 °. Med hjælp fra PFOTES, kontaktoplysninger vinkler F-SCHGM og MCHGM begge udviser en enorm stigning. Men deres glidende vinkler (figur 6) er forskellige. De glidende vinkler på F-SCHGM og MCHGM er 67 ° og 16 °. Dette er på grund af den særlige struktur dannet af TiO2 på HGM. Denne specielle struktur forøger overfladeruhed, så det glidende vinkel ligeledes ændres. Den Cassie-Baxter befugtning model 26, vist i figur 7, er i stand til at forklare den superhydrofobe fænomen. Formel 1 beskriver denne model. I denne formel, θ c er den tilsyneladende kontaktvinkel, θ er Youngs kontaktvinkel 27, og f er fastfase-fraktion. Med hjælp fra TiO2, der både ruhed HGM overflade og f-værdi øges. Derfor kontakt vinkel blev større. den TiO2 overtræk hjalp til dannelse søjlestrukturen på HGM overflade. Derfor er vanddråben understøttes af en luftmadras, og når glidende, modstanden er mindre. Således glidende vinkel MCHGM er mindre.

cos e c = f cos θ - (1 - f) (1) 26

Refleksionsevnen blev derefter undersøgt, og vist i figur 8. Da PFOTES belægningen næppe ændrer refleksionsevne blev disse fire prøver opdelt i to grupper. Den første er den oprindelige HGM og F-SCHGM, og den anden er den Ti-SCHGM og MCHGM. I hver gruppe dataene for refleksionsevne er helt ens. Men med hjælp fra TiO2, refleksionsevne steg med 5%.

Endelig indflydelse af TiO2 belægning på den termiske conductivity blev undersøgt. Dette er afgørende, fordi det TiO2 coating forøger vægtykkelsen af HGM. Således, den termiske ledningsevne af TiO2 -coatede HGM er en smule højere end ikke-coatet HGM. Imidlertid bør den termiske ledningsevne enhancement ikke være så indlysende, at det samlede varmeisolerende egenskab svækkes. Som vist i figur 9, eftersom PFOTES næppe ændret varmeledningsevne, kun TiO2 bidrog til gevinster i denne parameter. Men stigningen var begrænset. De termiske ledningsevner i den oprindelige HGM, F-SCHGM, Ti-SCHGM, og MCHGM var 0,0475 W / (m · K), 0,0479 W / (m · K), 0,0546 W / (m · K), og 0,0543 W / (m · K) hhv. Selv om TiO2 coating forøges den termiske ledningsevne på grund af den øgede HGM vægtykkelse var stigningen mindre. De samlede varmeisolerende egenskaber sådan TiO2 -coatede HGM blev forbedret ved reflektiviteten forbedring, som Deriub fra TiO2.

figur 1
Figur 1: synteseskema af MCHGM. For andre prøver, såsom F-SCHGM og Ti-SCHGM, fremgangsmåderne er ret ens, men uden tilknyttede råmaterialer. Klik her for at se en større version af dette tal.

figur 2
Figur 2: XRD-spektre af den oprindelige HGM, superhydrofobe TiO2 / HGM, og standard anatas TiO2. Spektrene blev detekteret ved et meget alsidigt, MP røntgendiffraktion-system med Cu Ka-stråling (λ = 0,15406 nm) og en 2θ i området fra 10 ° til 80 °. Der er ingen tydelige forskelle mellem den oprindelige HGMog F-SCHGM eller Ti-SCHGM og MCHGM. Klik her for at se en større version af dette tal.

figur 3
Figur 3: Morfologien af (a) den oprindelige HGM, (b) F-SCHGM, (c) Ti-SCHGM, og (d) MCHGM, detekteres ved anvendelse af et scanningselektronmikroskop. På de originale hGM og F-SCHGM overflader, kan belægningerne ikke observeres via SEM, men overtræk findes på overfladerne af Ti-SCHGM og MCHGM. Klik her for at se en større version af dette tal.

figur 4
Figur 4: The EDS målinger af røde indrammede områder af (a) den oprindelige HGM, (b) F-SCHGM, (c) Ti-SCHGM, og (d) MCHGM, detekteres ved anvendelse af et scanningselektronmikroskop. Blev påvist de karakteristiske elementer i PFOTES og TiO2.

figur 5
Figur 5: Kontaktvinklen af (a) den oprindelige HGM, (b) F-SCHGM, (c) Ti-SCHGM, og (d) MCHGM detekteres af kontakt-goniometer. Med hjælp fra PFOTES, de kontakt-vinkel værdier af F-SCHGEM og MCHGM viser en stor stigning. Klik her for at se en større version af dette tal.

figur 6
Figur 6: Den glidende vinkel (a) F-SCHGM og (b) MCHGM. Den røde cirkel markerer glidende vej vanddråben. MCHGM viser en Lower glidende vinkel. Klik her for at se en større version af dette tal.

figur 7
Figur 7: Cassie-Baxter befugtning teori om superhydrophobicity. Det er den model, der beskriver befugtning teori. Den sorte cirkel repræsenterer vanddråben. De små søjler repræsenterer den ru overflade.

figur 8
Figur 8: refleksionsevne spektre af den oprindelige HGM, F-SCHGM, Ti-SCHGM, og MCHGM, detekteres af spektrofotometer. Den TiO2 -coatede HGM viser bedre refleksionsevne end den oprindelige HGM. Klik her til view en større version af dette tal.

figur 9
Figur 9: Den termiske ledningsevne af de fire prøver, påvises ved en varmeledningsevne meter. Stigningen i varmeledningsevne stammer fra forstærkningen i vægtykkelse. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I dette manuskript, det kritiske trin i protokollen er den hydrotermiske proces. Den påvirker dannelsen af TiO2, den endelige refleksionsevne, og superhydrophobicity. Temperaturstyringen og reaktionstiden er også ganske betydelig. Hvis reaktionsbetingelserne ændrer sig, kan de endelige produkter være fejlbehæftet.

Denne fremgangsmåde tilvejebringer en enkel måde at syntetisere superhydrofobe og yderst IR-reflekterende HGM i et trin. I tidligere forskning blev superhydrophobic og refleksionsevneegenskaberne egenskaber opnås ved særskilt organ 28, 29, 30. Derfor, for at opnå både, der kræves mindst to trin. I dette manuskript, foreslås en et-trins fremgangsmåde, hovedsagelig øge produktionseffektiviteten. Også med disse to egenskaber kombineret, er IR-reflekterende coating beskyttet mod tilsmudsning, og belægningen egenskaber kan bevares i lang tid. </ P>

Der er imidlertid en begrænsning, hvad angår syntese i stor skala. Denne metode bør modificeres yderligere til sådanne formål. Når det kommer til en stor hydrotermisk reaktor skal varme- og masseoverførsel være velorganiseret.

Denne teknik er signifikant i forhold til eksisterende fremgangsmåder, fordi det giver mulighed for syntese af superhydrofob og stærkt IR-reflekterende HGM i et trin. Belægningen er den vigtigste faktor til at reflektere IR. Således er det også meget vigtigt at holde overfladen ren. Med den superhydrofobe selvrensende egenskab kan belægningen beskyttes mod tilsmudsning, og levetiden kan forlænges. Hertil kommer, fordi to trin reduceres til et trin, energiforbruget under fremstillingen har også reduceret.

Den foreslåede teknik demonstreret i dette håndskrift udgør en god metode til at syntetisere et varmeisolerende materiale med en lang række anvendelser. Den superhydrofobe property kombineres med andre egenskaber, såsom IR-refleksion. Derfor om nødvendigt, den superhydrofobe syntese fremgangsmåde kan anvendes til andre funktionelle materialer, såsom IR-absorptionsmaterialer 31, anti-korrosion materialer 32 eller endda solceller 33.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Den er beskrevet i dette papir arbejde blev støttet af en bevilling fra CII-HK / polyU Innovation Fund. Yderligere støtte blev leveret af Shenzhen Peacock-planen (KQTD2015071616442225) og den kinesiske regering "Thousand Talent" Program (Y62HB31601). Også den hjælp fra Institut for Anvendt Biologi & Chemical Technology i Hong Kong Polytechnic University og Hong Kong Polytechnic University Research Institute for bæredygtig byudvikling (RISUD) værdsat.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
HGM Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Science N/A N/A
TBT Sigma-Aldrich CAS#: 5593-70-4 Analytical grade
Ethyl Alcohol Sigma-Aldrich CAS#: 64-17-5 Analytical grade
PFOTES Sigma-Aldrich CAS#: 51851-37-7 98%

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Effect of microstructure and physical parameters of hollow glass microsphere on insulation performance. Mater. Lett. 65 (12), 1992-1994 (2011).
  4. Hu, Y., Mei, R., An, Z., et al. Silicon rubber/hollow glass microsphere composites: Influence of broken hollow glass microsphere on mechanical and thermal insulation property. Compos. Sci. Technol. 79, 64-69 (2013).
  5. Geleil, A. S., Hall, M. M., Shelby, J. E. Hollow glass microspheres for use in radiation shielding. J. Non-Cryst. Solids. 352, 620-625 (2006).
  6. Khimiya. Handbook of Fillers for Polymeric Composite Materials [Russian translation]. , Moscow. (1981).
  7. Greiner-Bar, G. HoNe Mikroglaskugeln. Herstellung, Eigenschaften und Anwendung. Silikattechnik. 40 (1), 23-25 (1989).
  8. Method for storing hydrogen, and related articles and systems. United States Patent. Kool, L. B. , 7749304 (2010).
  9. Brow, R. K., Schmitt, M. L. A survey of energy and environmental application of glass. J. Eur. Ceram. Soc. 29, 1193-1201 (2009).
  10. Awaja, F., Arhatari, B. D. X-ray Micro Computed Tomography investigation of accelerated thermal degradation of epoxy resin/glass microsphere syntactic foam. Composites Part A. 40 (8), 1217-1222 (2009).
  11. Wang, S., Luo, R., Ni, Y. Preparation and characterization of resin-derived carbon foams reinforced by hollow ceramic microspheres. Mater. Sci. Eng., A. 527 (15), 3392-3395 (2010).
  12. Carp, O., Huisman, C. L., Reller, A. Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Prog. Solid State Chem. 32 (1), 33-177 (2004).
  13. Fujishima, A., Rao, T. N., Tryk, D. A. Titanium dioxide photocatalysis. J. Photochem. Photobiol. C. 1 (1), 1-21 (2000).
  14. Fujishima, A. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature. 238 (5358), 37-38 (1972).
  15. Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., et al. Environmental applications of semiconductor photocatalysis. Chem. Rev. 95 (1), 69-96 (1995).
  16. Chen, X., Mao, S. S. Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications, and applications. Chem. Rev. 107 (7), 2891-2959 (2007).
  17. Yuan, J., An, Z., Li, B., et al. Facile aqueous synthesis and thermal insulating properties of low-density glass/TiO2 core/shell composite hollow spheres. Particuology. 10 (4), 475-479 (2012).
  18. Yan, H., Yuanhao, W., Hongxing, Y. TEOS/silane coupling agent composed double layers structure: A novel super-hydrophilic coating with controllable water contact angle value. Appl. Energy. , (2015).
  19. Wang, Y., Yang, H., Lu, L. Three-dimensional double deck meshlike dye-sensitized solar cells. J. Appl. Phys. 108 (6), 064510 (2010).
  20. Wang, Y., Yang, H., Xu, H. DNA-like dye-sensitized solar cells based on TiO 2 nanowire-covered nanotube bilayer film electrodes. Mater. Lett. 64 (2), 164-166 (2010).
  21. Wang, Y., Lu, L., Yang, H., et al. Development of high dispersed TiO2 paste for transparent screen-printable self-cleaning coatings on glass. J. Nanopart. Res. 15 (1), 1-6 (2013).
  22. Kwok, D. Y., Neumann, A. W. Contact angle measurement and contact angle interpretation. Adv. Colloid Interface Sci. 81 (3), 167-249 (1999).
  23. Pierce, E., Carmona, F. J., Amirfazli, A. Understanding of sliding and contact angle results in tilted plate experiments. Colloids Surf., A. 323 (1), 73-82 (2008).
  24. Kim, W. S., Kim, T. H., Kim, E. S., et al. Microwave dielectric properties and far infrared reflectivity spectra of the (Zr0. 8Sn0. 2) TiO4 ceramics with additives. Jpn. J. Appl. Phys. 37 (9S), 5367 (1998).
  25. Hasselman, D. P. H., Johnson, L. F. Effective thermal conductivity of composites with interfacial thermal barrier resistance. J. Compos. Mater. 21 (6), 508-515 (1987).
  26. Cassie, A. B. D., Baxter, S. Wettability of porous surfaces. Trans. Faraday Soc. 40, 546-551 (1944).
  27. Wenzel, R. N. Resistance of solid surfaces to wetting by water. Ind. Eng. Chem. Res. 28 (8), 988-994 (1936).
  28. Shirtcliffe, N. J., McHale, G., Newton, M. I., et al. Intrinsically superhydrophobic organosilica sol-gel foams. Langmuir. 19 (14), 5626-5631 (2003).
  29. Rothstein, J. P. Slip on superhydrophobic surfaces. Annu. Rev. Fluid Mech. 42, 89-109 (2010).
  30. Rodošek, M., Kreta, A., Gaberšček, M., et al. 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. Corros. Sci. 102, 186-199 (2016).
  31. Jiang, J., Zhang, J., Zhu, P., et al. 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. RSC Adv. 6 (69), 65031-65037 (2016).
  32. Arukalam, I. O., Oguzie, E. E., Li, Y. Fabrication of FDTS-modified PDMS-ZnO nanocomposite hydrophobic coating with anti-fouling capability for corrosion protection of Q235 steel. Journal of Colloid and Interface Science. 484, 220-228 (2016).
  33. Hou, W., Xiao, Y., Han, G., et al. Serrated, flexible and ultrathin polyaniline nanoribbons: An efficient counter electrode for the dye-sensitized solar cell. J. Power Sources. 322, 155-162 (2016).

Tags

Kemi TiO hule glasmikrokugler (hGM) super hydrofobicitet infrarød (IR) reflektivitet røntgendiffraktionstoppositionerne (XRD) scanning elektronmikroskopi (SEM) energi-dispersiv detektor (EDS)
TiO<sub&gt; 2</sub&gt; -overtrukne Hollow glasmikrokugler med superhydrofobe og høj IR-reflekterende egenskaber syntetiseres ved en Soft-kemi Metode
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wong, Y., Zhong, D., Song, A., Hu,More

Wong, Y., Zhong, D., Song, A., Hu, Y. TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method. J. Vis. Exp. (122), e55389, doi:10.3791/55389 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter