Специалисты Нанкинского технологического университета показали, что эмульсионный однореакторный синтез анизотропного кремния, при добавлении различных силановых связующих веществ, предлагает эффективную стратегию контроля морфологии и модификации частиц.
Результаты проекта представлены в журнале Nano.
Морфология анизотропного кремния бывает разной. Частицы имеют сферическую, изогнутую или стержнеподобную форму, в зависимости от добавленного кремневодородного связующего агента. Другие результаты показали, что обработка длинноцепочечным алкилсиланом имеет угол контакта с водой более 150°. Это происходит, так как связующие вещества не только влияют на морфологию частиц, но и модифицируют их поверхность. Авторы использовали такие измененные структуры для изготовления пленок, хорошо отталкивающих воду. Сразу после изготовления материал был обработан фторсиланом, он показал сверхамфифобность с углом контакта с водой 166° и с арахисовым маслом – в 151°.
«Обычно выращивание и модификация частиц производились в 2 этапа. Здесь задействована одна реакция», — сказал старший автор работы, Инью Чжоу (Yingyu Zhou).
Сразу после производства пленка легко ломается при скручивании и сгибании. Нанесение их на подложки с помощью обычного акрилового клея значительно увеличивает прочность материала. Тесты показали, что пленки сохраняют высокую гидрофобность в различных экстремальных условиях. Капли воды легко скатывались с поверхности, удаляя загрязнения. Угол контакта с жидкостью оставался больше 150° даже после 100 циклов абразии и воздействия составами с рН от 1 до 13. Это – важны фактор. Большинство искусственных сверхгидрофобных поверхностей отличаются механической хрупкостью и перестают работать в суровых условиях. Самособирающиеся кремниевые пленки с клеевым соединением продемонстрировали прочность и хорошие водоотталкивающие характеристики.
Сейчас авторы изучают эмульсионные составы для лучшего управления ростом и модификацией анизотропных частиц.
Ваше мнение