СУПЕРГІДРОФОБНІ ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ВУГЛЕЦЕВИХ НАНОТРУБОК
DOI:
https://doi.org/10.20535/iwccmm2025326606Ключові слова:
захист від зледеніння, самоочищення, захист від обростання, водовідштовхувальний засібАнотація
Це дослідження зосереджено на розробці супергідрофобних покриттів на основі вуглецевих нанотрубок (ВНТ), які демонструють унікальні структурні та фізико-хімічні властивості. Дослідження охоплюють плівкові матеріали як з вирівняними, так і з невирівняними структурами ВНТ, виготовлені різними методами осадження, такими як хімічне осадження з парової фази (CVD), напилення, нанесення покриття зануренням і електроспінінг. Основна мета — проаналізувати поточні стратегії виготовлення супергідрофобних поверхонь на основі ВНТ, визначити ключові параметри, що впливають на водовідштовхувальні властивості, і оцінити масштабованість і екологічну сумісність цих підходів. Основний висновок підкреслює ефективність як вирівняних, так і випадково розподілених плівок CNT у досягненні режиму змочування Кессі-Бакстера з контактними кутами понад 150° і низькими кутами ковзання. Дослідження демонструє, що функціоналізація гідрофобними групами, поєднання ВНТ з іншими наноматеріалами та оптимізовані параметри осадження можуть значно підвищити гідрофобність поверхні, розширюючи функціональність покриттів. Ці покращення включають механічну довговічність, здатність до самоочищення, захист від зледеніння та ефективність захисту від обростання. Результати підкреслюють потенціал супергідрофобних покриттів на основі УНТ для практичного застосування в таких сферах, як енергетика, будівництво, транспорт і біомедична інженерія.
Посилання
Ma, M., & Hill, R. M. (2006). Superhydrophobic surfaces. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 11(4), 193–202. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2006.06.002.
Kulinich, S. A., Farhadi, S., Nose, K., & Du, X. W. (2010). Superhydrophobic surfaces: Are they really Ice-Repellent? Langmuir, 27(1), 25–29. https://doi.org/10.1021/la104277q.
Jeevahan, J., Chandrasekaran, M., Joseph, G. B., Durairaj, R. B., & Mageshwaran, G. (2018). Superhydrophobic surfaces: a review on fundamentals, applications, and challenges. Journal of Coatings Technology and Research, 15(2), 231–250. https://doi.org/10.1007/s11998-017-0011-x.
Myronyuk, O., Baklan, D., Yong, Z., & Rodin, A. M. (2022). Complex destruction of textured water-repellent coatings under the influence of UV and water flow. Materials Today Communications, 33, 104509. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.104509.
Lafuma, A., & Quéré, D. (2003). Superhydrophobic states. Nature Materials, 2(7), 457–460. https://doi.org/10.1038/nmat924.
Roach, P., Shirtcliffe, N. J., & Newton, M. I. (2007). Progess in superhydrophobic surface development. Soft Matter, 4(2), 224–240. https://doi.org/10.1039/b712575p.
Feng, L., Li, S., Li, Y., Li, H., Zhang, L., Zhai, J., Song, Y., Liu, B., Jiang, L., & Zhu, D. (2002). Super‐Hydrophobic surfaces: from natural to artificial. Advanced Materials, 14(24), 1857–1860. https://doi.org/10.1002/adma.200290020.
Zulfiqar, U., Thomas, A. G., Matthews, A., & Lewis, D. J. (2020). Surface engineering of ceramic nanomaterials for separation of Oil/Water mixtures. Frontiers in Chemistry, 8. https://doi.org/10.3389/fchem.2020.00578.
Bronikowski, M. J. (2006). CVD growth of carbon nanotube bundle arrays. Carbon, 44(13), 2822–2832. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.03.022.
Zhang, L., & Resasco, D. E. (2009). Single-Walled Carbon nanotube pillars: a superhydrophobic surface. Langmuir, 25(8), 4792–4798. https://doi.org/10.1021/la8040264.
Li, S., Li, H., Wang, X., Song, Y., Liu, Y., Jiang, L., & Zhu, D. (2002). Super-Hydrophobicity of Large-Area Honeycomb-Like aligned carbon nanotubes. The Journal of Physical Chemistry B, 106(36), 9274–9276. https://doi.org/10.1021/jp0209401
Lau, K. K. S., Bico, J., Teo, K. B. K., Chhowalla, M., Amaratunga, G. a. J., Milne, W. I., McKinley, G. H., & Gleason, K. K. (2003). Superhydrophobic Carbon nanotube forests. Nano Letters, 3(12), 1701–1705. https://doi.org/10.1021/nl034704t
Peng, M., Liao, Z., Qi, J., & Zhou, Z. (2010). Nonaligned carbon nanotubes partially embedded in polymer matrixes: a novel route to superhydrophobic conductive surfaces. Langmuir, 26(16), 13572–13578. https://doi.org/10.1021/la101827c
Xu, D., Liu, H., Yang, L., & Wang, Z. (2006). Fabrication of superhydrophobic surfaces with non-aligned alkyl-modified multi-wall carbon nanotubes. Carbon, 44(15), 3226–3231. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.06.030
Shim, M., Kam, N. W. S., Chen, R. J., Li, Y., & Dai, H. (2002). Functionalization of carbon nanotubes for biocompatibility and biomolecular recognition. Nano Letters, 2(4), 285–288. https://doi.org/10.1021/nl015692j
