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

Detta manuskript föreslår en mjuk-kemi metoden för att utveckla superhydrofoba och mycket IR-reflekterande ihåliga glasmikrosfärer (HGM). Anatas TiO 2 och ett superhydrofob medel belades på HGM ytan i ett steg. TBT och PFOTES utvaldes som Ti källan och superhydrofoba medlet, respektive. De båda belagda på HGM, och efter hydrotermisk process, vände TBT att anatas TiO 2. På detta sätt, en PFOTES / TiO 2 -belagda HGM (MCHGM) framställdes. För jämförelse, PFOTES enkelbelagd HGM (F-SCHGM) och TiO 2 enkelbelagd HGM (Ti-SCHGM) syntetiserades också. De PFOTES och TiO 2 beläggningar på HGM ytan demonstrerades genom röntgendiffraktion (XRD), svepelektronmikroskop (SEM), och energi-dispersiv detektor (EDS) karakteriseringar. Den MCHGM uppvisade en högre kontaktvinkel (153 °), men en lägre glidvinkel (16 °) än F-SCHGM, med en kontaktvinkel av 141,26; och ett glidvinkel på 67 °. Dessutom har både Ti-SCHGM och MCHGM visas liknande IR reflektivitet värden, som var ca 5,8% högre än den ursprungliga HGM och F-SCHGM. Också, den PFOTES beläggningen knappt förändrats värmeledningsförmågan. Därför, F-SCHGM, med en värmeledningsförmåga av 0,0479 W / (mK), var ganska som den ursprungliga HGM, som var 0,0475 W / (mK). MCHGM och Ti-SCHGM var också likartade. Deras termiska konduktivitetsvärden var 0,0543 W / (mK) och 0,0543 W / (mK), respektive. TiOj 2 beläggningen ökade något värmeledningsförmågan, men med ökningen i reflektionsförmåga, var den totala värmeisoleringsegenskap förbättras. Slutligen, eftersom den IR-reflekterande egenskapen tillhandahålls av HGM beläggningen, om beläggningen är nedsmutsad, minskar reflektiviteten. Därför, med superhydrofoba beläggning är ytan skyddas från nedsmutsning, och dess livslängd är också förlängd.

Introduction

Ihåliga glasmikrosfärer (HGM) är oorganiska material som varierar i storlek från 10 till 100 um. De visar många användbara funktioner, såsom utmärkt dispergering, hög flödesförmåga, låg densitet, och överlägsna värmeisoleringsegenskaper 1, 2, 3, 4. På grund av deras ihålig struktur, HGM har en extremt låg värmeledningsförmåga 10, 11. Av dessa skäl, är de appliceras på många områden, inklusive flygteknik 5, djuphavs utforskning 6, 7, vätelagring 8, 9, etc. Men de fortfarande uppvisa vissa nackdelar, såsom låg hållfasthet. Dessutom är IR-ljus kan sända genom HGM och värma motivet bakom. därföre, ytmodifieringar på HGM är avgörande för att minska strålnings termisk överföring. En effektiv metod är att belägga en IR-blockerande material på HGM ytan. Som en halvledare, har TiO 2 använts i många områden, såsom foto-katalys 12, 13, solcell utveckling, sensortillverkning 14, miljötillämpningar 15, och energilagring 16. Dessutom visar det också låg utstrålning i synligt ljus och infrarött band 17, 18, 19. Därför, för våra syften, TiO 2 var en försiktig val på grund av dess relativt lågt pris och hög prestanda.

Emellertid är beläggningen ganska lätt för föroreningar att trassla, som allvarligt påverkar reflektionsförmågan hos TiOj 2. Den reflektions måste minska gradvis. Därför, en self-rengöring beläggning är viktigt att förhindra beläggningen från nedsmutsning och för att förlänga arbetstiden för en sådan beläggning.

I detta manuskript, var en mjuk-kemimetod som används för att utveckla superhydrofob TiO 2 belagd HGM. Tetrabutyltitanat (TBT) och 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (PFOTES) valdes som Ti källan och superhydrofoba medel, respektive. De hydrolyserades och deponerades på HGM ytan. Sedan, efter den hydrotermiska processen, anatas TiO 2 bildas på HGM ytan, och de superhydrofoba egenskaperna förblev. För jämförelse, PFOTES enkelbelagd HGM (F-SCHGM) och TiO 2 enkelbelagd HGM (Ti-SCHGM) syntetiserades också. Syntesschemat visas i Figur 1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Förbehandling av HGM

  1. Placera HGM in i en 500-ml bägare med 200 ml absolut alkohol; den låga densiteten hos obruten HGM får den att suspendera i alkoholen, men eftersom tätheten av brutna HGM är större än den för alkohol, utfaller det i lösningen. Efter 30 min uppsamlades den suspenderade HGM med en ren sked och torka vid 80 ° C i en ugn under ytterligare tillämpning.

2. Syntes av MCHGM

  1. Placera 5 g obruten HGM, 47,5 ml etanol, och 2,5 ml av DI-vatten i en tre-halsad kolv. Rör om med användning av en blandningsmotor vid 400 r / min under 20 min (förblandning).
  2. Blanda 15 g av TBT, 1 g PFOTES, och 30 ml av absolut alkohol i en 200-ml bägare. Häll blandningen i ett konstant-trycktratt.
  3. Infoga konstanttryckstratt in i ett av hålen i den tre-halsade kolven. Släppa den blandning som finns i konstanttrycks tratt in i den tre-halsade kolven med en hastighet avEn droppe per 7 s, vilket uppnås genom justering av ventilen i konstanttryckstratt. Fortsätta reaktionen under 3 h.
  4. Häll blandningen från trehalsad kolv in i en hydrotermisk reaktor. Sätta den förseglade reaktorn i ett lämpligt stålhylsa i en ugn vid 180 ° under 6 h.
    OBS: Se till att reaktorn har en lämplig lock. Efter att den är täckt, sätta reaktorn in i stålhylsan. Hylsan bör också tätas med ett lock.
  5. Efter det att reaktionen är över, samlar in de prover som är suspenderade i den hydrotermiska reaktorn med användning av en stor sked. Torka proverna vid 80 ° C i 4 h för att erhålla MCHGM.

3. Syntes av F-SCHGM

  1. Lägga 5 g obruten HGM, 47,5 ml absolut etanol, och 2,5 ml av DI-vatten till en trehalsad kolv. Rör om med användning av en blandningsmotor vid 400 r / min under 20 min (förblandning). Blanda 1 g PFOTES och 30 ml absolut etanol i en 200-ml bägare. Överför PFOTES och absolut eThanol blandningen till en konstanttryckstratt.
  2. Infoga konstanttrycks tratt in i den tre-halsade kolven. Släppa den blandning som finns i konstanttrycks tratt in i den tre-halsade kolven med en hastighet av en droppe per 7 s. Låta reaktionen löpa under 3 h.
  3. Överför blandningen från trehalsad kolv för en hydrotermisk reaktor. Sätta den förseglade reaktorn i en ugn vid 180 ° under 6 h. Efter det att reaktionen är över, samlar in de prover som är suspenderade i den hydrotermiska reaktorn med användning av en stor sked. Torka proverna vid 80 ° C under 4 h för erhållande av F-SCHGM.

4. Syntes av Ti-SCHGM

  1. Placera 5 g obruten HGM, 47,5 ml absolut etanol, och 2,5 ml av DI-vatten i en tre-halsad kolv. Rör om vid 400 r / min under 20 min (förblandning). Blanda 15 g av TBT och 30 ml absolut etanol i en 200-ml bägare. Överföra TBT och absolut etanol blandningen till en konstanttryckstratt.
  2. Sätt konstant pressäker tratt in i den tre-halsade kolven. Släppa blandningen i konstanttrycks tratt in i den tre-halsade kolven med en hastighet av en droppe per 7 s. Låta reaktionen löpa under 3 h.
  3. Överför blandningen från trehalsad kolv för en hydrotermisk reaktor. Sätta den förseglade reaktorn i en ugn vid 180 ° under 6 h. Samla proverna i den hydrotermiska reaktorn efter det att reaktionen är över. Torka proverna vid 80 ° C under 4 h för erhållande av Ti-SCHGM.

5. Karakteriseringar

  1. Genomför XRD karakteriseringar på alla prover. Samla data med hjälp av en mycket mångsidig, mångsidiga röntgendiffraktion systemet med Cu Ka-strålning (λ = 0,15406 nm) och en 2θ sträcker sig från 10 ° till 80 °.
  2. Förvärva svepelektronmikroskop 20, 21 bilder efter besprutning proverna med guld. Under SEM testerna genomföra EDS är på ett visst område.
  3. Mätkontaktvinkel genom användning av en kontaktvinkel-goniometer 22; vattendroppsvolym bör vara 10 mikroliter.
  4. Mäta glidvinkeln 23 genom att ändra lutningsvinkeln hos ytan. Minimera vinkel tills vattendroppen kan bara glida ner.
    1. Stick dubbelhäftande tejp på en glasskiva (storlek: 26 mm x 76 mm x 2 mm). Med hjälp av en sked, enhetligt placera pulvren (F-SCHGM eller MCHGM) på bandet. Med användning av en injektor, lägga till en vattendroppe (volym: 0,05 ml) för att pulverytan.
    2. Sätta glasskivan på motorplattform av kontaktvinkel goniometer. Luta glasskivan genom att luta motorn plattform vid en hastighet av 1 ° / s. Stoppa motorn när vattendroppen börjar glida; lutningsvinkeln är glidvinkeln.
  5. Mäta reflexionsspektra med användning av en spektrofotometer 24. OBS: Våglängden är från 450 nm till 2550 nm.
  6. Mäta den termiska konduktiviteten hos alla proveranvändning av en termisk konduktivitetsmätare 25.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Testerna i steg 4,4 avslöjar många funktioner och egenskaper hos proverna. XRD (fig 2) återspeglar bildandet av anatas TiO 2. SEM (fig 3) och EDS (figur 4) för att visa TiO 2 och PFOTES som är belagda på HGM ytan. Kontaktvinkeln (fig 5) och glidvinkeln (fig 6) tester representerar superhydrophobicity. Vis-NIR transmittans testet (figur 8) beskriver de reflekterande egenskaperna hos TiO 2 beläggning, och den termiska konduktiviteten (Figur 9) visar att beläggningen inte ökar värmeledningsförmågan.

Såsom visas i fig 2, de fyra proven genomgår XRD tester. Den breda toppen vid omkring 2θ = 23 ° representerar den amorfa SiOa 2, som är den viktigastekomponent i HGM. Denna topp detekteras i de fyra proven, vilket visar förekomsten av HGM. Eftersom PFOTES är den enda beläggning med en tjocklek av några få molekyler, betyder inte ändra XRD signalen. Därför är XRD mönster av den ursprungliga HGM, F-SCHGM, Ti-SCHGM, och MCHGM är nästan samma. Som för Ti-SCHGM och MCHGM, förutom den breda toppen av SiO 2, de andra topparna ((101), (004), (200), (105), (211), (213), och (204)) är perfekt indexerade till standard TiO 2 (PDF # 89-4921). Detta återspeglar att anatas TiO 2 bildas i de slutliga produkterna.

SEM-bilderna visas i figur 3. Såsom visas i dessa bilder, F-SCHGM och originalet HGM har ingen skillnad på ytan eftersom PFOTES beläggningen är endast några få molekyler tjock. För MCHGM och Ti-SCHGM, är det ganska uppenbart att det finns beläggningar på ytan. EDS Resultaten visas i fig 4. Den rosa området i figur 3 har undersökts av EDS. Såsom visas i figur 4a, har endast Si, O, Na och Ca detekteras. I figur 4b, förutom dessa fyra delar, F detekteras också. Detta är karakteriseringen elementet av PFOTES, som uppenbarades som skall beläggas på HGM ytan. I figur 4c, förutom de fyra elementen i figur 4a, har Ti detekteras, vilket indikerar att TiO 2 beläggs på HGM. I fig 4d, förutom de fem elementen i figur 4c, F detekterades också. Detta visar att både TiO 2 och PFOTES beläggs på HGM ytan.

Kontaktvinkeln undersöktes därefter. Såsom visas i fig 5, varvid kontaktvinklarna för den ursprungliga HGM (Figur 5a), F-SCHGM (figur 5b), Ti-SCHGM (Figur 5c), och MCHGM (Figur5d) är 59 °, 141,2 °, 85 °, och 153 °, respektive. Med hjälp av PFOTES, kontaktvinklar F-SCHGM och MCHGM båda uppvisar en enorm ökning. Emellertid deras glidvinklar (Figur 6) är olika. Glidvinklar av F-SCHGM och MCHGM är 67 ° och 16 °, respektive. Detta är på grund av den speciella strukturen som bildas av TiO 2 på HGM. Denna speciella struktur ökar ytråheten, så glidvinkeln också förändrats. Den Cassie-Baxter vätning modell 26, som visas i figur 7, kan förklara den superhydrofoba fenomen. Formel 1 beskriver denna modell. I denna formel är θ c den skenbara kontaktvinkeln, θ är Youngs kontaktvinkel 27, och f är fast-fas-fraktionen. Med hjälp av TiO 2 är både grovhet på HGM yta och f-värde ökade. Därför blev kontaktvinkeln större. Tio2 beläggning bidrog till att bilda pelarstrukturen på HGM ytan. Därför är vattendroppen som stöds av en luftmatta, och, när det glider, är mindre motståndet. Sålunda är glidvinkel MCHGM mindre.

cos e c = f cos θ - (1 - f) (1) 26

Reflektionsförmågan undersöktes därefter och visas i Figur 8. Eftersom PFOTES beläggningen knappt ändrar reflexionsförmågan, har dessa fyra prover uppdelades i två grupper. Den första är den ursprungliga HGM och F-SCHGM, och den andra är den Ti-SCHGM och MCHGM. I varje grupp, data för reflektivitet är ganska lika. Men med hjälp av TiO 2, reflektions ökade med 5%.

Slutligen påverkan av TiO 2 beläggning på den termiska conductivity undersöktes. Detta är viktigt eftersom den TiO 2 beläggningen ökar väggtjockleken hos HGM. Sålunda, den termiska konduktiviteten hos TiO 2 -belagda HGM är lite högre än icke belagd HGM. Dock bör värmeledningsförmåga förbättring inte vara så uppenbart att den totala värmeisoleringen egendom försvagas. Såsom visas i fig 9, eftersom PFOTES förändrades knappt den termiska konduktiviteten, endast TiO 2 bidragit till de vinster i denna parameter. Men var ökningen begränsad. De termiska ledningsförmågorna för den ursprungliga HGM, F-SCHGM, Ti-SCHGM och MCHGM var 0,0475 W / (mK), 0,0479 W / (mK), 0,0546 W / (mK), och 0,0543 W / (mK), respektive. Sålunda, även om TiO 2 beläggningen ökade värmeledningsförmågan på grund av att förstärkningen i HGM väggtjocklek var ökningen liten. De övergripande termiska isoleringsegenskaperna hos en sådan TiO 2 -belagda HGM förbättrades genom reflektiviteten förbättring som Derived från TiO 2.

Figur 1
Figur 1: Syntes ordning med MCHGM. För andra prover, såsom F-SCHGM och Ti-SCHGM, processerna är ganska lika, men utan relaterade råvaror. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 2
Figur 2: XRD-spektra av den ursprungliga HGM, superhydrofoba TiO2 / HGM, och standard anatas TiO 2. Spektra detekterades genom en mycket mångsidig, mångsidiga röntgendiffraktion systemet med Cu Ka-strålning (λ = 0,15406 nm) och en 2θ sträcker sig från 10 ° till 80 °. Det finns inga uppenbara skillnader mellan det ursprungliga HGMoch F-SCHGM eller Ti-SCHGM och MCHGM. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 3
Figur 3: Morfologin av (a) den ursprungliga HGM, (b) F-SCHGM, (c) Ti-SCHGM, och (d) MCHGM, detekteras med användning av ett svepelektronmikroskop. På de ursprungliga HGM och F-SCHGM ytor, kan beläggningarna inte observeras via SEM, men beläggningar existerar på ytan av Ti-SCHGM och MCHGM. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 4
Figur 4: De EDS mätningar av de röda-inramade områden av (a) den ursprungliga HGM, (b) F-SCHGM, (c) Ti-SCHGM, och (d) MCHGM, detekteras med användning av ett svepelektronmikroskop. De karakteristiska elementen i PFOTES och TiO 2 detekterades.

figur 5
Figur 5: Kontaktvinkeln av (a) den ursprungliga HGM, (b) F-SCHGM, (c) Ti-SCHGM, och (d) MCHGM detekteras av den kontaktvinkel-goniometer. Med hjälp av PFOTES, kontaktvinkelvärden för F-SCHGEM och MCHGM visar en stor ökning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 6
Figur 6: Glidvinkel (a) F-SCHGM och (b) MCHGM. Den röda cirkeln markerar glidbanan för vattendroppen. MCHGM visar en lower glidvinkel. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 7
Figur 7: Den Cassie-Baxter vätning teorin superhydrophobicity. Detta är den modell som beskriver blöta teori. Den svarta cirkeln representerar vattendroppen. De små pelarna representerar den råa ytan.

Figur 8
Figur 8: Reflektionsspektra för den ursprungliga HGM, F-SCHGM, Ti-SCHGM och MCHGM, detekteras av spektrofotometer. Tio två belagda HGM visar bättre reflektivitet än originalet HGM. Klicka här för att view en större version av denna figur.

figur 9
Figur 9: Den termiska ledningsförmågan hos de fyra proven, detekteras av en termisk konduktivitetsmätare. Ökningen av värmeledningsförmågan härrör från förstärkningen av väggtjockleken. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I detta manuskript, är det kritiska steget i protokollet den hydrotermiska processen. Den påverkar bildningen av TiO 2, den sista reflektionsförmåga, och superhydrophobicity. Kontrolltemperatur och reaktionstiden är också ganska betydande. Om reaktionsförhållandena förändras, kan de slutliga produkterna vara bristfällig.

Denna metod erbjuder ett enkelt sätt att syntetisera superhydrofob och mycket IR-reflekterande HGM i ett steg. I tidigare forskning ades superhydrofoba och reflexionsegenskaper uppnås genom separat organ 28, 29, 30. Därför, för att erhålla både, är åtminstone två steg som krävs. I detta manuskript, är en en-stegsmetod som föreslås, till stor del förbättra produktionseffektiviteten. Också, med dessa två egenskaper i kombination är IR-reflekterande beläggning skyddas från nedsmutsning och beläggningsprestanda kan bibehållas under en lång tid. </ P>

Det finns dock en begränsning när det gäller storskalig syntes. Denna metod bör ytterligare modifieras för sådana ändamål. När det kommer till en stor hydrotermisk reaktor måste värme- och massöverföring vara välorganiserad.

Denna teknik är signifikant vid jämförelse med existerande metoder, eftersom den tillåter för syntesen av superhydrofob och mycket IR-reflekterande HGM i ett steg. Beläggningen är den viktigaste faktorn för att reflektera IR. Därför är det också mycket viktigt att hålla ytan ren. Med superhydrofoba självrengörande egenskap kan beläggningen skyddas från nedsmutsning och livslängden kan förlängas. Dessutom, eftersom två steg reduceras till ett steg, den energi som förbrukas under produktionen minskar också.

Den föreslagna tekniken demonstreras i detta manuskript representerar en bra metod för att syntetisera en värmeisolerande material med en mängd olika tillämpningar. Den superhydrofoba property kombineras med andra egenskaper, såsom IR-reflektion. Därför, om nödvändigt, den superhydrofoba syntesmetod kan tillämpas på andra funktionella material, såsom IR-absorptionsmaterial 31, korrosionsskydd material 32 eller till och med solceller 33.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Det arbete som beskrivs i detta dokument stöddes av ett bidrag från CII-HK / PolyU Innovation Fund. Ytterligare stöd tillhandahölls av Shenzhen Peacock Plan (KQTD2015071616442225) och den kinesiska regeringen "Tusen Talent" Program (Y62HB31601). Dessutom är hjälpen från Institutionen för tillämpad biologi och kemiteknik i Hongkong Polytechnic University och Hong Kong Polytechnic University Research Institute för hållbar stadsutveckling (RISUD) uppskattat.

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 ihåliga glasmikrosfärer (HGM) super hydrofobicitet infraröd (IR) reflektivitet röntgendiffraktionslinjerna (XRD) svepelektronmikroskop (SEM) energi-dispersiv detektor (EDS)
TiO<sub&gt; 2</sub&gt; -belagda ihåliga glasmikrosfärer med superhydrofob och High IR-reflekterande egenskaper syntetiserades genom ett Soft-kemi Metod
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