Trešdien, 24.oktobrī plkst. 12.30, Ķengaraga ielā 8, 2.stāva zālē B.Niparte (Mg.ing.) „Polistirēna lodīšu veidotās struktūras ietekme uz nanokompozīta TiO2-SiO2 pārklājuma super - hidrofilitāti"
Hidrofīlijas efekts, kura cēlonis ir kompozīta TiO
2-SiO
2 granulārās saskarnes, ir pētīts jau iepriekš LMGP (Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique) laboratorijā Grenoblē (Francija), veidojot plānās kārtiņas ar
sol-gel metodi. Līdz šim iegūtie rezultāti ir rādījuši, ka formulētais
sol-gel protokols, kas dod mazāk reaktīvus šķīdumus, dod pastiprinātu super-hidrofīliju kompozīta kārtiņām, t.i. ūdens kontakta leņķis ir mazāks kā 10
o pat pēc paraugu 8 nedēļu ‘novecošanas’ apkārtējā atmosfērā, bez UV radiācijas. Ņemot vērā kompozīta plāno kārtiņu morfoloģiju un dažādus termodinamikas likumus virsmām, esam izteikuši hipotēzi, ka vēl raupjāka/poraināka kompozīta filmu struktūra var vēl vairāk pastiprināt šo hidrofīlijas efektu. Lai to pārbaudītu, esam izvēlējušies izpētīt ļoti reaktīvus TiO
2-SiO
2 kompozītu šķīdumus ar dažādām kompozīcijām (X=0, 20, 60 un 100mol% SiO
2). Šī lielā šķīduma reaktivitāte samazina dabisko super-hidrofīlijas efektu kompozīta kārtiņām, kas, savukārt, ļautu pēc iespējas labāk noteikt iespējamos morfoloģijas efektus. Lai mākslīgi radītu raupju/porainu struktūru, izmantojām polistirēna (PS) lodītes, ar vidējo diametru
0.6μm.
Darba laikā tika testēti un definēti dažādi parametri
spin-coating metodes pielāgošanai, lai iegūtu 2D kārtiņas ar cieši sapakotām PS lodītēm. Tika veikti divi paralēli eksperimenti ar diviem dažādiem rotācijas ātrumiem (1000rpm un 500rpm). Pārējie
spin-coating metodes parametri tika definēti šādi: paātrinājums 5000rpm/s, rotācijas ilgums 1s, PS lodīšu koncentrācija etanolā 1wt%, uzklājamais PS šķīduma tilpums 100μL. 2D PS lodīšu kārtiņas tika impregnētas ar TiO
2-SiO
2 kompozīta šķīdumu.
Izmantojot PS lodītes, ieguvām TiO
2-SiO
2 kompozīta plānās kārtiņas, kuru raupjums ir gandrīz 100 reizes lielāks kā plānajām kārtiņām bez PS lodītēm. Šīs morfoloģiskās īpašības ir apstiprinātas ar optiskā mikroskopa, AFM un FEG-SEM mērījumiem. Ūdens kontakta leņķa mērījumi rāda, ka morfoloģiskās modifikācijas ir pastiprinājušas hidrofīlijas efektu, un labākajos gadījumos (paraugiem ar 20-60mol% SiO
2) ūdens kontakta leņķis ir tuvs 5
o pat pēc 6 nedēļu ‘novecošanas’ apkārtējā atmosfērā bez UV radiācijas. Šie pētījumi parāda, ka ir novērojama sakarība starp: 1) PS lodītēm pārklāto virsmu, 2) S1-X+PS kārtiņu virsmas raupjumu/porainumu un 3) šo kārtiņu super-hidrofīlijas noturību.