تهيه نانوساختارهاي خودتميزشونده بر پايه اكسيد كبالت

كارشناسي ارشد

اخيرا نانو پوششهاي فوقآبگريز اكسيد فلزي توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است. پوششهاي فوقآبگريز در صنايع مختلف از قبيل سطوح ضد يخ زدگي، جداسازي نفت و آب، سطوح ضد باكتري و كاربردهاي پزشكي مورد استفاده قرار گرفته است. روشهاي متعددي براي ساخت سطوح فوقآبگريز وجود دارد. روش رسوب دهي حمام شيميايي يكي از روشهاي لايه نشاني است كه امروزه در زمينه پوششهاي اكسيدي به دليل ويژگيهاي منحصر به فردش مانند يكنواختي عالي، ميزان رسوب بالا و چسبندگي خوب اهميت بسيار بالايي دارد كه در اين پژوهش نيز مورد استفاده قرار گرفته است. در اين مطالعه، توري استيل زنگ نزن در طي چندين مرحله آماده سازي پايه، بذر نشاني و روش رسوب دهي حمام شيميايي پوشش داده شد و سپس براي تشكيل اكسيد كبالت بر روي پايه فرآيند كلسيناسيون انجام گرفت. در مرحله آخر نيز اصلاح سطح با استفاده از استئاريك اسيد براي فوق آبگريزي صورت گرفت. نيترات كبالت پيش ماده اصلي فرآيند رسوبدهي حمام شيميايي بوده است. مشخصه‌يابي پوشش‌ها با استفاده از آناليزهاي‌پراش پرتو ايكس، تبديل فوريه مادون قرمز، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني و طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس صورت پذيرفت. از طراحي آماري تاگوچي براي بررسي عوامل مؤثر بر تهيه پوشش ميكرو / نانو ساختار استفاده شد. غلظت سورفكتانت، نوع سورفكتانت، غلظت بذر لايه و مدت زمان انجام واكنش از عوامل بررسي شده در طراحي تاگوچي بوده‌اند. نتايج آناليز تاگوچي نشان داد كه نمونه سنتز شده در شرايط بهينه بعد از فرآيند رسوب دهي حمام شيميايي و قبل از كلسيناسيون و اصلاح سطح داراي زاويه تماس با آب 32°/1 ±6/160 و پسماند زاويه تماس حدود ˚5/3 بوده است. همچنين، بعد از فرآيند كلسيناسيون و اصلاح سطح داراي زاويه تماس با آب 6°/2 6±/162 و پسماند زاويه تماس (حدود ˚2 بوده است. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گرفته شده از روي سطح نمونه‌هاي ساخته شده نشان داد كه نمونه سنتز شده در شرايط بهينه داراي مورفولوژي گلسان متشكل از صفحات با ضخامت تقريبا 100-50 نانومتر ميباشد. پايداري شيميايي سطوح و خود تميز شوندگي سطح مورد بررسي قرار گرفت و طبق مشاهدات، پوشش فوق آبگريز اكسيد كبالت خاصيت خود تميز شوندگي بالايي را از خود نشان داد.

196116

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي

دكتر رضا نوروزبيگي