|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۷، شماره ۳، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
توسعه غشاهای نانولیفی مجهز به سطح خودتمیزشونده با استفاده از نانوذرات سیلیکون دی‌اکسید و ترکیب بر پایه فلوئوروسیلان |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فرضیه: امروزه غشاهای نانولیفی مجهز به سطوح خودتمیزشونده الهام‌گرفته از برگ‌های نیلوفر آبی، به‌دلیل برخورداری از قابلیت دفع آب و آلودگی‌ها، مورد توجه بسیاری قرارگرفته‌اند. روش‌های مختلفی برای ایجاد سطوح خودتمیزشونده وجود دارد که در میان آن‌ها، روش الکتروریسی توجه پژوهشگران بسیاری را جلب کرده است.
روش‌ها: با به‌کارگیری راهبردهای مختلف در الکتروریسی شامل (1) الکتروریسی پلی(وینیلیدن فلوئورید) (PVDF) (15% وزنی-وزنی)، (2) الکتروریسی PVDF همراه با H1،H1،H2،H2-پرفلوئورواکتیل تری‌اتوکسی‌سیلان (FAS-13) (2% حجمی-حجمی)، (3) الکتروریسی PVDF همراه با الکتروافشانش نانوذرات سیلیکون دی‌اکسید (SiO2) (25% وزنی-وزنی نسبت به وزن پلیمر) و (4) الکتروریسی PVDF همراه با الکتروافشانش نانوذرات SiO2 و FAS-13، غشاهای نانولیفی تهیه شدند. آزمون‌های FE-SEM و طیف‌سنجی EDX به‌ترتیب برای مشاهده شکل‌شناسی سطحی نانوالیاف و بررسی توزیع نانوذرات روی سطح آن‌ها، به‌کار گرفته شدند. همچنین، از طیف‌سنجی ATR-FTIR (تعداد پویش 16) برای بررسی ساختار شیمیایی نمونه‌ها استفاده شد. آزمون‌های اندازه‌گیری زاویه تماس و رهاسازی قطره آب روی سطح غشا نیز برای ارزیابی خواص ترشوندگی و خودتمیزشوندگی سطوح به‌کار گرفته شدند.
یافته‌ها: ابتدا وجود عناصر مدنظر در ساختار غشاهای تولیدی با آزمون‌های EDX و FTIR تأیید شد. زاویه تماس آب روی سطح غشای اولیه، 1.4 ± 123.4درجه به‌دست آمد که پس از افزودن FAS-13 به محلول پلیمری با توجه به زنجیر فلوئوری در ساختار آن به 1.4±133.8 درجه افزایش یافت. پس از الکتروافشانش نانوذرات SiO2 نیز زاویه تماس آب به 1.9±141.6 درجه رسید. زمانی که از FAS-13 و نانوذرات SiO2 نیز به‌طور هم‌زمان استفاده شد، سطح اَبرآب‌گریز با زاویه تماس 3 ±151.8 درجه به‌دست آمد. به‌طور کلی نتایج نشان داد، با پوشش‌دهی هم‌زمان نانوذرات SiO2 و FAS-13 روی سطح غشای نانولیفی، خاصیت آب‌گریزی غشا نسبت به نمونه اولیه، به‌شدت افزایش یافته است و عملکرد خودتمیزشوندگی عالی ارائه شد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
غشای نانو لیفی،
الکتروریسی،
سطح خود تمیزشونده،
پرفلوئورو اکتیل تری اتوکسی سیلان،
نانوذرات سیلیکون دی اکسید، |
|
| عنوان انگلیسی |
Development of Nanofibrous Membranes Equipped with a Self-Cleaning Surface Using SiO2 Nanoparticles and Fluorosilane-Based Compound |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Hypothesis: Today, nanofibrous membranes equipped with self-cleaning surfaces inspired by the leaves of the water lily have drawn considerable attention due to their ability to repel water and contaminants. Various methods can create self-cleaning surfaces, with electrospinning attracting considerable attention Methods: Employing various strategies in electrospinning, including (1) electrospinning of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) (15% w/w), (2) electrospinning of PVDF with 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (FAS-13) (2% v/v) (3) electrospinning of PVDF and then electrospraying of silicon dioxide (SiO2) nanoparticles (25% w/w with respect to the polymer weight), and (4) electrospinning of PVDF and then electrospraying of SiO2 nanoparticles with FAS-13, nanofibrous membranes were prepared. FESEM and EDX spectroscopy analyses were employed to observe the nanofibers surface morphology and investigate nanoparticles distribution on their surfaces, respectively. Additionally, ATR-FTIR spectroscopy (number of scans: 16) was considered to analyze the chemical structure of the samples. The contact angle measurement and release of water droplet on the membrane surface were also used to demonstrate the wetting and self-cleaning properties of the surfaces
Findings: Initially, the presence of desired elements in the produced membrane structure was verified using EDX and FTIR tests. The water contact angle on the surface of pristine membrane was measured as 123.4 ± 1.4, which increased to 133.8 ± 1.4 after the addition of FAS-13 to the polymer solution due to the fluorine chains in the FAS-13 structure. Furthermore, after electrospraying of SiO2 nanoparticles on the membrane surface, the water contact angle increased to 141.6 ± 1.9. Finally, the addition of FAS-13 to the dispersion of SiO2 nanoparticles and its electrospray on the membrane surface resulted in a super-hydrophobic surface with water contact angle of 151.8 ± 3. The results indicated that the simultaneous coating of SiO2 nanoparticles and FAS-13 on the nanofibrous membrane surface led to significantly enhanced hydrophobicity compared to the pristine sample. Moreover, this surface exhibited excellent self-cleaning properties |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
غشای نانو لیفی,
الکتروریسی,
سطح خود تمیزشونده,
پرفلوئورو اکتیل تری اتوکسی سیلان,
نانوذرات سیلیکون دی اکسید |
|
| نویسندگان مقاله |
علی قدسی |
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، کد پستی 83111-84156
حسین فشندی |
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، کد پستی 83111-84156
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_2079_cf2bffb3397cd7fc8896968284fe6c46.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|