Ny forskning publicerad i en tidning i Nano av en grupp forskare från Nanjing Tech University visade en emulsionsbaserad one-pot-syntes av anisotrop kiseldioxid genom att tillsätta olika silankopplingsmedel ger en effektiv strategi för att kontrollera partikelmorfologi och modifiering.

Morfologin för anisotrop kiseldioxid är olika, dvs sfärisk form, stavliknande form och lockig form, beroende på vilket silankopplingsmedel som tillsätts. Andra resultat visar att partiklarna behandlade med långkedjig alkylsilan har en vattenkontaktvinkel över 150° eftersom silankopplingsmedel inte bara kan påverka partikelmorfologin, men även modifiera partikelytan. Modifierade kiseldioxidpartiklar med högt bildförhållande sattes ihop för att framställa superavvisande filmer. De framställda filmerna behandlade med fluorsilan visar superamfifobicitet med en vattenkontaktvinkel på 166° och jordnötsoljekontaktvinkel på 151°.

"Rent generellt, tillväxt av partiklar och partikelmodifiering utfördes i två steg. Denna enkärlsmetod underlättar beredningen av modifierade partiklar och deras tillämpningar." säger Yingyu Zhou, tidningens seniorförfattare.

De färdiga filmerna är ömtåliga genom att böjas eller vrids. Genom att klistra in filmerna på substrat med kommersiella akryllim, filmens robusthet förbättras avsevärt. Hållbarhetstesterna ger detaljerade bevis för att filmerna bibehåller superhydrofobicitet under olika hårda förhållanden eftersom vattendropparna lätt kan rulla över filmytan för att ta bort föroreningarna. Filmernas vattenkontaktvinklar var fortfarande större än 150° efter 100 cykler av nötning eller syra/bas-angrepp vid olika pH-värden (från 1 till 13). Detta är viktigt eftersom de flesta artificiella superhydrofoba ytor är mekaniskt svaga och slutar fungera när de utsätts för svåra förhållanden. De självmonterade självhäftande bundna anisotropiska silikafilmerna visar utmärkt vätskeavstötning och mekanisk robusthet.

Teamet från Nanjing Tech University undersöker för närvarande emulsionskompositioner för att bättre kontrollera tillväxten och modifieringen av anisotropa kiseldioxidpartiklar. Tvärbindare skulle appliceras för att öka vidhäftningen mellan kiseldioxidpartiklar. Också, Teamet kommer att fokusera på anisotrop kiseldioxid med övergångsmetalloxider, t.ex. TiO2 och ZnO, för att förbättra självrengörande applikationer inom fotokatalys.