Araştırma Makalesi

Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi

Cilt: 2 Sayı: 1 31 Ocak 2022
PDF İndir
EN TR

Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi

Öz

Bu çalışmada, tek adımda sol-jel yöntemiyle sentezlenmiş 3-Aminopropiltrietoksisilan (APTES), Trimetoksimetilsilan (TMMS) ve hidrofobik silika partikülleri kullanılarak, flor içermeyen süperhidrofobik şeffaf silika yüzeyler üretilmiştir. Islanabilirlik performansı, su damlası kullanılarak incelenmiştir. TMMS-Silika ve APTES-Silika kompozit çözeltileri, ağırlıkça %0'dan %30'a kadar farklı silika içeriği kullanılarak hazırlanmıştır. Kompozit filmlerin su temas açısı değerleri, % silika içeriğine bağlı olarak değişmekte ve %silika içeriğindeki artış, su temas açısı değerinin 95o den 158o ye çıkması ile sonuçlanmıştır. Kompozit çözeltinin silika içeriğinin artmasıyla, ince film yüzeyinin ortalama pürüzlülüğünün (RMS) 25 nm'den 105 nm'ye yükseldiği gözlenmiştir. Kompozit filmlerin silika içeriği ağırlıkça %10 (TMMS-10) olduğunda, kaplamanın ortalama 25 nm pürüzlülüğe ve 127o su temas açısı değerine sahip olduğu, silika içeriği ağırlıkça %30 olduğunda ise ortalama yüzey pürüzlülüğünün 105 nm'ye ve su temas açısının 158o ye ulaştığı gözlenmiştir. Silika içeriğinden kaynaklanan yüzey pürüzlülüğündeki artış, yüzey sertliğinin azalmasına yol açmıştır. Kimyasal işlemden sonra kompozit yüzeyin su temas açısının, özellikle TMMS-30 yüzeylerinde çok fazla değişmediği belirlenmiştir. Bu sonuçlar, TMMS-30 başta olmak üzere çevre dostu bir kaplama tekniği ile hazırlanan süperhidrofobik şeffaf yüzeylerin, kendi kendini temizleme, yağ/su ayırma, güneş pilleri gibi birçok uygulama için kullanımının uygun olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Teşekkür

Karakterizasyon için gerekli olan analizlerin yapılmasındaki katkılarından dolayı, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü Öğr. Üyesi Doç. Dr. Uğur CENGİZ’e teşekkürlerimi sunarım.

Kaynakça

  1. Wang Y, Zhao W, Han L, Tam KC, (2022) Superhydrophobic surfaces from sustainable colloidal systems. Current Opinion in Colloid & Interface Science 57:101534.
  2. Gao X, Jiang L (2004) Water-repellent legs of water striders. Nature 432:36-36.
  3. Zhu Y, Zhang J, Zheng Y, Huang Z, Feng L, Jiang L (2006) Stable, Superhydrophobic, and Conductive Polyaniline/Polystyrene Films for Corrosive Environments. Advanced Functional Materials 16 (4):568-574.
  4. Lai Y, Tang Y, Gong J, Gong D, Chi L, Lin C, Chen Z (2012) Transparent superhydrophobic/superhydrophilic TiO2-based coatings for self-cleaning and anti-fogging. Journal of Materials Chemistry 22 (15):7420-7426.
  5. Shirtcliffe NJ, McHale G, I. Newton M (2011) The superhydrophobicity of polymer surfaces: Recent developments. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 49 (17):1203-1217.
  6. Feng L, Zhang Z, Mai Z, Ma Y, Liu B, Jiang L, Zhu D (2004) A super-hydrophobic and super-oleophilic coating mesh film for the separation of oil and water. Angew Chem Int Ed Engl 43 (15):2012-2014.
  7. Cortese B, Caschera D, Federici F, Ingo GM, Gigli G (2014) Superhydrophobic fabrics for oil–water separation through a diamond like carbon (DLC) coating. J Mater Chem A 2 (19):6781-6789
  8. Yao X, Song Y, Jiang L (2011) Applications of bio-inspired special wettable surfaces. Adv Mater 23 (6):719-734.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Polimer Bilimi ve Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Ocak 2022

Gönderilme Tarihi

31 Aralık 2021

Kabul Tarihi

23 Ocak 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 2 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Okkay, H. (2022). Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, 2(1), 35-46. https://doi.org/10.29228/JIENS.55759
AMA
1.Okkay H. Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi. JIENS. 2022;2(1):35-46. doi:10.29228/JIENS.55759
Chicago
Okkay, Hikmet. 2022. “Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 2 (1): 35-46. https://doi.org/10.29228/JIENS.55759.
EndNote
Okkay H (01 Ocak 2022) Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 2 1 35–46.
IEEE
[1]H. Okkay, “Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi”, JIENS, c. 2, sy 1, ss. 35–46, Oca. 2022, doi: 10.29228/JIENS.55759.
ISNAD
Okkay, Hikmet. “Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 2/1 (01 Ocak 2022): 35-46. https://doi.org/10.29228/JIENS.55759.
JAMA
1.Okkay H. Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi. JIENS. 2022;2:35–46.
MLA
Okkay, Hikmet. “Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, c. 2, sy 1, Ocak 2022, ss. 35-46, doi:10.29228/JIENS.55759.
Vancouver
1.Hikmet Okkay. Sol-jel yöntemiyle flor içermeyen mekanik olarak dayanıklı şeffaf süperhidrofobik yüzey sentezi. JIENS. 01 Ocak 2022;2(1):35-46. doi:10.29228/JIENS.55759