19038

۱۹۰۳۸

بررسي تجربي تاثير تغييرات بذرلايه بر ترشوندگي نانو پوشش اكسيد قلع

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

۱۳۹۷

۱۳۹۶/۱۲/۲۳

دكتر رضا نوروزبيگي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

دست يابي به سطوحي با ترشوندگي خاص همواره يكي از اهداف محققان در زمينه ي علوم سطح، نانو و مواد بوده است. پوشش هاي فوق آبگريز و فوق آبدوست داراي كاربردهاي بسيار متعددي مي باشند. روش هاي مختلفي براي ميل ويژگي هاي پوشش به سمت ترشوندگي خاص مورد آزمايش قرار گرفته اند كه بذرنشاني يكي از مهمترين روش هاي عملي با كارآيي بسيار بالا است. در اين پژوهش بذرهاي اكسيد روي، اكسيد نيكل و اكسيد قلع با استفاده از روش غوطه وري بر روي پايه ي آلومينيم شكل گرفتند و روش لايه نشاني حمام شيمايي براي ايجاد پوشش قلع بر روي بذرها مورد استفاده قرار گرفته است. آناليزهاي دستگاهي مختلفي براي بررسي خواص سطح انجام شد. طراحي آزمايش تاگوچي براي بررسي تاثير نوع بذر، غلظت پيش ماده بذر، نوع افزودني، غلظت افزودني و تعداد مراحل بذر نشاني در دستور كار قرار گرفت. بذرهاي ايجاد شده در اين پژوهش داراي اندازه ي نانومتري (ميانگين اندازه ضخامت حدود nm 10) مي باشند. در نتيجه ي طراحي آزمايش، افزودني PEG با غلظت mM 0.05، يك مرحله بذرنشاني و پيش ماده ي استات روي با غلظت mM 10 به عنوان نقطه ي بهينه بدست آمد كه ميزان زاويه ي تماس در اين نقطه برابر º 137 گزارش شد. همچنين با بررسي يك فاكتور در يك زمان مشخص شد كه الكل خالص به عنوان محيط بذر نشاني مي تواند مورفولوژي بذر را تغيير داده و از حالت صفحه اي شكل به سمت كروي و رشد در راستاي عمود بر صفحه تغيير دهد. با استفاده از محيط بذرنشاني الكل خالص در نقطه ي بهينه، سطح فوق آبگريز بدون اصلاح سطح زاويه ي تماس بيشتر از º 150 حاصل شد. همچنين سطح نقطه ي بهينه، با استفاده از لوريك اسيد، استئاريك اسيد و پالمتيك اسيد اصلاح شد. در هر سه حالت سطوح فوق آبگريز با CAH پايين بدست آمد (استئاريك اسيد º 6~، لوريك اسيد º 3~ و پالمتيك اسيد º 2.5~) كه با انجام آزمايشات يخ زدن قطره بر روي سطح، ضد يخ بودن سطح نيز اثبات شد.

1397/04/03

Experimental evaluation of seed layer effect on tin oxide nanocrystalline coatings wettability

6/24/2018 12:00:00 AM

Effect of seed layer on nanocrystalline coatings of tin oxide was studied by Taguchi experiment design. Seeds was prepared with deep coating method and surface was deposited by chemical bath deposition. FTIR, XRD, SEM, AFM and FE-SEM was utilized for seeds and surfaces characterization. Zinc acetate (10 mM) and PEG (0.05 mM) in deep coating solution with one cycle of seeding process was achieved as the optimum condition. In optimum condition, water contact angle (WCA) was measured about 137 º. Several parameters was studied in one factor at a time method. WCA was increased to 151º by changing the deep coating media from distillated water to pure alecohol (ethanol). In the other hand, chemical modification of tin oxide surface at the optimum conditions was experimented by palmitic acid, luric acid and stearic acid. However, for the all noted cases a super-hydrophobic surface with WCA> 150º and CAH<10º was achieved.