سنتز یک مرحله ای نانوسیلیکای آبگریز با استفاده از الکل زنجیر بلند 1-اکتادکانول

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 1، دوره 29، شماره 1 - شماره پیاپی 17، اسفند 1396، صفحه 11-20   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v0i29.40156

نویسندگان

ملیحه درگاهی زابلی^{* 1}؛ اقبال صحرایی¹؛ بهزاد پورعباس¹؛ برایان کرگل²

¹دانشگاه صنعتی سهند تبریز

²دانشگاه تکزاس در آستین

چکیده

در این مقاله، سنتز نانوذرات سیلیکا همزمان با اصلاح سطح آنها به کمک الکل زنجیره بلند 1-اکتادکانول در دمای 70 درجه سانتیگراد مطابق روش استوبر انجام شده است. میزان آبگریزی ذرات با افزایش درصد 1-اکتادکانول تا رسیدن به غلظت 7 درصد وزنی به میزان قابل توجهی افزایش یافته و اصلاح سطح در طول 90 دقیقه اول واکنش کامل شده و زمان واکنش بیش از 90 دقیقه تاثیر چندانی بر میزان آبگریزی ذرات نگذاشته است. حداکثر اصلاح سطح نانوذرات سیلیکا درpH حدود 8 صورت پذیرفته است. اصلاح سطح با استفاده از آنالیز جذب اشعه مادون قرمز، آنالیز گرمایی TGA و بررسی زاویه تماس تأیید شده است. انکسار اشعه ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری برای بررسی مورفولوژی و اندازه نانوذرات سیلیکا به کار گرفته شده است.

کلیدواژه‌ها

سنتز یک مرحله‌ای، اصلاح سطح؛ نانوذرات سیلیکا؛ 1-اکتادکانول؛ آبگریز؛ روش استوبر

سایر فایل های مرتبط با مقاله

2-dargahi_AK_EDITS.pdf

مراجع

1- Zhang C., Zhang Sh., Laigui Y., Zhang Z., Zhishen W., Zhang P., “Preparation and tribological properties of water-soluble copper / silica nanocomposite as a water-based lubricant additive”, Applied Surface Science, Vol. 259, pp. 824-830, (2012).

2- Dittanet P., Pearson R.A., “Effect of silica nanoparticle size on toughening mechanisms of filled epoxy”, Polymer, Vol. 53, pp. 1890-1905, (2012).

3- Idrus S.S., Ismail H., Palaniandy S., “Study of the effect of different shapes of ultrafine silica as fillers in natural rubber compounds”, Polymer Testing, Vol. 30, pp. 251–259, (2011).

4- Ganbavle V.V., Bangi U.K.H., Latthe S.S., Mahadik S.A., Venkateswara Rao A., “Self-cleaning silica coatings on glass by single step sol–gel route”, Surface & Coatings Technology, Vol. 205, pp. 5338–5344, (2011).

5- Park J.T., Seo J.A., Ahn S.H., Kim J.H., Kang S.W., “Surface modification of silica nanoparticles with hydrophilic polymers”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 16, pp. 517–522, (2010).

6- Gao L., He J., “Surface hydrophobic co-modification of hollow silica nanoparticles toward large-area transparent superhydrophobic coatings”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 396, pp. 152–159, (2013).

7- Xue L., Li J., Fu J., Han Y., “Super-hydrophobicity of silica nanoparticles modified with vinyl groups”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol. 338, pp. 15–19, (2009).

8- An D., Wang Z., Zhao X., Liu Y., Guo Y., Ren S., “A new route to synthesis of surface hydrophobic silica with long-chain alcohols in water phase”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol. 369, pp. 218–222, (2010).

9- Brinker C.J., Scherer G.W., “Sol-gel science (the physics and chemistry of sol-gel processing)”, Academic Press Inc., (1990).

10- Bergna H.E., Roberts W.O., “Colloidal silica (Fundamentals and Applications)”, CRC Press, (2006).

11- Ma X.K., Lee N.H., Oh H.J., Kim J.W., Rhee C.K., Park K.S., Kim S.J., “Surface modification and characterization of highly dispersed silica nanoparticles by a cationic surfactant”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol. 358, pp. 172–176, (2010).

12- Zou H., Wu S., Shen J., “Polymer/Silica Nanocomposites: Preparation, Characterization, Properties, and Applications”, Chem. Rev., Vol. 108, pp. 3893–3957, (2008).

13- Bi Z., Liao W., Qi L., “Wettability alteration by CTAB adsorption at surfaces of SiO2 film or silica gel powder and mimic oil recovery”, Applied Surface Science, Vol. 221, pp. 25–31, (2004).

14- Montgomery D.C., “Design and analysis of experiments”, 5th ed., John Wiley & Sons Inc., (2001).

15- Cannavale A., Fiorito F., Manca M., Tortorici G., Cingolani R., Gigli G., “Multifunctional bioinspired sol-gel coatings for architectural glasses, Building and Environment”, Vol. 45, pp. 1233–1243, (2010).

16- Green D.L., Jayasundara S., Lam Yui-Fai, Harris M.T., “Chemical reaction kinetics leading to the first Stober silica nanoparticles – NMR and SAXS investigation”, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 315, pp. 166–179, (2003).

17- Effati E., Pourabbas B., “One-pot synthesis of sub-50 nm vinyl- and acrylate-modified silica nanoparticles”, Powder Technology, Vol. 219, pp. 276–283, (2012).

18- Paria S., Khilar K.C., “A review on experimental studies of surfactant adsorption at the hydrophilic solid–water interface”, Advances in Colloid and Interface Science, Vol. 110, pp. 75-95, (2004).

19- Marini M., Pourabbas B., Pilati F., Fabbri P., “Functionally modified core-shell silica nanoparticles by one-pot synthesis”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol. 317, pp. 473–481, (2008).

20- Pourabbas B., Pilati F., “Polypyrrole grafting onto the surface of pyrrole-modified silica nanoparticles prepared by one-step synthesis”, Synthetic Metals, Vol. 160, pp. 1442–1448, (2010).

21- Xue L., Li J., Fu J., Han Y., “Super-hydrophobicity of silica nanoparticles modified with vinyl groups”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, Vol. 338, pp. 15–19, (2009).

22- Socrates G., “Infrared Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts”, John Wiley & Sons, New York, pp. 34−194, (1994).