سنتز نانوساختارهاي هيدروكسيد دوتايي لايه‌اي روي-آلومينيوم به منظور فوق‌آبگريز نمودن سطوح

كارشناسي ارشد

پوشش‌هاي نانوساختار فوق‌آبگريز‌ به دليل خواص منحصربه فردشان در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار‌گرفته‌اند. اين سطوح نه‌تنها داراي خاصيت آبگريزي عالي هستند بلكه همچنين خواص خود تميز شوندگي، ضديخ و ضدخوردگي را نيز از خود نشان مي‌دهند و لذا پتانسيل بالايي در كاربرد‌هاي مختلف دارند. در اين پژوهش پوشش نانوساختار هيدروكسيدهاي دوتايي لايه‌اي روي-آلومينيم فوق‌آبگريز با آنيون بين لايه‌اي كربنات ( ZnAl-CO3-LDH) بر روي پارچه كتان ايجاد گرديد. فرآيند پوشش‌دهي به كمك روش رسوب‌دهي حمام شيميايي انجام شد. به منظور بررسي عوامل مؤثر بر سنتز پوشش ZnAl-CO3-LDH و بررسي خواص ترشوندگي آن و همچنين براي دستيابي به شرايط بهينه از طراحي آزمايش تاگوچي استفاده گرديد. نمونه بهينه مطابق با پيش‌بيني طراحي تاگوچي در نسبت مولي نيترات روي به نيترات آلومينيم برابر 2، نسبت مولي اوره به مجموع نمك فلزات برابر 5، مجموع غلظت نمك فلزات برابر M 0.1 و مدت زمان سنتز برابر 5/5 ساعت سنتز شد. به علاوه براي ايجاد پوششي متراكم و يكنواخت، پيش از فرآيند پوشش‌دهي بذرهايي از جنس اكسيد روي بر روي سطح لايه نشاني شد. جهت ارزيابي رفتار ترشوندگي پوشش‌ها‌ي حاصل، زاويه‌تماس‌ استاتيك و ديناميك قطره آب اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه بهترين سطح به دست‌ آمده با ساختار ميكرو/نانو داراي زاويه تماس آب برابر °0.64±°158.56 و پسماند زاويه تماس برابر °1.09±°2.79 بوده كه حاكي از خواص فوق‌آبگريزي آن مي‌باشد. اين در حالي است كه زاويه تماس قطره آب بر روي پارچه كتان بدون پوشش در حدود صفر درجه بوده و قطره آب به سرعت بر روي آن پخش مي‌شود. نتايج آناليز تاگوچي نشان داد كه فاكتور مدت زمان سنتز بيشترين مرتبه اثرگذاري را بر روي رفتار ترشوندگي سطح داشته است. مشخصه‌يابي پوشش‌ها با استفاده از آناليزهاي‌ XRD، ATR-FTIR، SEM، TG و زبري سنجي ميكروني صورت پذيرفت. علاوه براين آزمون دوام پوشش در برابر شستشو، مطابق با استاندار ISO-105 انجام شد. همچنين به كمك رابطه شرر، متوسط اندازه كريستال نمونه بهينه برابر nm 32.5 محاسبه گرديد.

193571

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي

دكتر رضا نوروزبيگي