Đề tài “Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng” là một dạng nghiên cứu từ hiện tượng tự nhiên. Bắt đầu là những hạt nước trên lá sen, lá môn, trên cánh bướm, cánh gián…. đã là nguồn ý tưởng cho các nhà khoa học tìm tòi, giải thích hiện tượng và đưa các sáng kiến ứng dụng trong thực tế.
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TỔNG HỢP BỀ MẶT SIÊU CHỐNG THẤM (SUPERHYDROPHOBIC) VÀ ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Ngành: Cơng Nghệ Hóa Học) GVHD : Ths.NGUYỄN THỊ THANH HIỀN LỚP : 02DHLHH SVTH : NGUYỄN TUÂN Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tuân Trang 1 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền MSSV : 2204115009 Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 2 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có sự thành cơng nào mà khơng gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của q Thầy Cơ, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến q Thầy Cơ Khoa Cơng Nghệ Hóa Học – Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức q báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường. Và đặc biệt, trong học kỳ cuối khóa này khoa đã đưa ra các đề tài thật hữu ích cho chúng em trước khi hồn thành việc học tại trường trong đó có để tài “Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng” do Ths. Nguyễn Thị Thanh Hiền đã hướng dẫn Em xin chân thành cảm ơn Ths Nguyễn Thị Thanh Hiền đã tận tâm hướng dẫn em trong suốt thời gian qua. Nếu khơng có những lời hướng dẫn, dạy bảo của Cơ thì em nghĩ bài báo cáo thực tập này của em rất khó có thể hồn thiện được. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Cơ LỜI MỞ ĐẦU Đi cùng với việc nghiên cứu và sự phát triển của khoa học ngày nay đó là tính ứng dụng của nó vào thực tế. Có những nghiên cứu bắt nguồn từ yêu cầu thiết yếu của đời sống hằng ngày, nhưng cũng có những nghiên cứu xuất phát từ những hiện tượng tự nhiên mà nghiên cứu để ứng dụng vào thực tế. Đề tài “Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng” là một dạng nghiên cứu từ hiện tượng tự nhiên. Bắt đầu là những hạt nước trên lá sen, lá mơn, trên cánh bướm, cánh gián…. đã là nguồn ý tưởng cho các nhà khoa học tìm tòi, giải thích hiện tượng và đưa các sáng kiến ứng dụng trong thực tế. Từ những ứng dụng đơn giản như sơn chống thấm, kính tòa nhà …đến các thiết bị như điện thoại, máy quay phim dưới nước, giấy chống thấm…đã và đang được nghiên cứu. Ngồi tác dụng chống thấm nước thì nó còn đem lại các lợi ích khác như chống sự bám dính của rong rêu, tảo hay giảm tính ma sát…nên lợi ích kinh tế rất lớn. Đây chính là lý do mà em đã chọn đề tài này với mục tiêu là tìm hiểu và tổng hợp chất tạo bề siêu chống thấm (superhydrophobic) để ứng dụng trong thực tế NHẬN XÉT (Giáo Viên Hướng Dẫn) NHẬN XÉT (Giáo Viên Phản Biện) Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 1.1.4 GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền 3.1.2.2 Hình ảnh dưới kính hiển vi Những hình ảnh SEM dưới đây cho thấy các cấu trúc micro của một mẫu đã xử lí polypropylen. Nó cho thấy một cấu trúc ma trận xốp bởi các hạt cầu micro polypropylene trắng và kích thước của hạt cầu là 5μm Hình 3.5. Cấu trúc micro của mẫu đã xử lí polypropylene 1.1.5 3.1.2.3 Độ gồ ghề của bề mặt Độ nhám trung bình cho các mẫu polypropylene khơng xử lí là 243,42 nm và điển hình của bề mặt polymer nhẳn Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 61 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 1.1.6 GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền 3.1.2.4 Góc tiếp xúc: Hình 3.6. Hình dáng giọt nước và góc tiếp xúc của các mẫu theo phương pháp sử dụng isotacticpolypropylene (IPP) Góc tiếp xúc của nước cho thấy mẫu đã xử lí hóa học trung bình khoảng 140o, mẫu khơng xử lí hóa học thì đạt khoảng 100o Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 62 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền Hình 3.7. SEM mẫu theo phương pháp sử dụng isotacticpolypropylene (IPP) (a) Mẫu chưa xử lí (b) Mẫu đã xử lí hóa học Rõ ràng cấu trúc của polypropylene đã bị thay đổi đáng kể. Các mẫu đã xử lí hóa học có màu trắng, xốp và có hình cầu micro được nhìn thấy rõ ràng, mẫu chưa xử lý thì mịn màng và khơng có tính năng riêng biệt Qua đây chúng ta nhận thấy tác giả đã sử dụng phương pháp rất đơn giản để tạo ra bề mặt kị nước bằng cách tạo độ nhám trên bề mặt bằng các polymer là polypropylen và polystyrene. Mặc dù góc tiếp xúc của nước chỉ có 140o nghĩa là chưa đạt đến trạng thái siêu kị nước nhưng rất khả quan khi ứng dụng thực tế vì góc tiếp xúc của nước cũng rất cao và độ trong suốt khá ổn khi chúng ta tiến Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 63 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền hành làm lạnh nhanh mẫu khi chuyển pha. Như vậy cũng là phương pháp đầy hứa hẹn cho tương lai 3.2 Phương pháp xử lý bằng nước nóng và biến tính hợp kim nhơm bằng acid stearic Nhơm và hợp kim của nó có nhiều ưu điểm khi làm vật dụng như độ bền cao, dẫn nhiệt và dẫn điện tuyệt vời và trọng lượng thấp. Do đó nó là vật liệu kỹ thuật khá quan trọng cho các ứng dụng trong hàng khơng vũ trụ, máy bay, quốc phòng. Dựa vào ứng dụng thực tế cho các lĩnh vực ứng dụng thì đòi hỏi nó phải có khả năng siêu kị nước rất đáng quan tâm. Một số phương pháp để thiết kế bề mặt siêu kị nước cho nhơm và hợp kim của nó như khắc hóa học (etching), điện hóa nhưng những phương pháp này ảnh hưởng rất lớn đến mơi trường nên các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một cách rất thân thiện với mơi trường và khá đơn giản là xử lí bằng nước sơi và biến tính bằng stearic acid 2.1 3.2.1 Phương pháp thực hiện Tấm hợp kim nhơm có kích thước 20 mm x 10 mm x 2 mm, thành phần trọng lượng: Si (0,200,60%), Fe (0,35%), Cu (0,10%), Mn (0,10%), Mg (0,45 0,90%), Cr (0,10%), Zn (0,10%), Ti (0,10%), các tạp chất khác (0,15%), và Al được sử dụng thử nghiệm Đầu tiên, tấm hợp kim nhơm được đánh bóng bằng giấy nhám, sau đó rửa sạch bằng siêu âm trong methanol, acetone và nước cất cho khoảng 10 phút Tiếp đến, tấm hợp kim nhơm được xử lí với nước sơi để tạo bề mặt gồ ghề Cuối cùng, các tấm hợp kim nhơm đã được biến tính với stearic acid (STA) dung dịch nhexane với 2 mmol/l của N,N dicyclohexylcarbodiimide (DCC) nhiệt độ phòng, sau đó rửa bằng nhexane, nước đã khử ion và sấy khơ trong khơng khí Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 64 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền DCC được sử dụng đây như là một tác nhân mất nước hiệu quả và có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành của các liên kết hóa trị giữa các nhóm carboxyl và nhóm hydroxyl ở hình dưới đây Hình 3.8. Các bước để tạo bề mặt hợp kim nhơm siêu kị nước 2.2 3.2.2 Kết quả thu được 2.2.1 3.2.2.1 Ảnh hưởng của các bước xử lí đến góc tiếp xúc Hình 3.9. Góc tiếp xúc của hợp kim nhơm qua các giai đoạn xử lí Qua hình chúng ta thấy rằng góc tiếp xúc trên bề mặt hợp kim nhơm thay đổi đáng kể sau mỗi bước xử lý. Cụ thể, bề mặt hợp kim nhơm ngun bản với Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 65 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền nguồn gốc oxy hóa lúc đầu cho thấy ưa nước với góc tiếp xúc khoảng 45o. Ngược lại, góc tiếp xúc giảm khoảng 30o sau khi bề mặt hợp kim nhơm được đánh bóng bằng giấy mài, trong khi các góc tiếp xúc nước tăng khoảng 82,1o sau khi được làm sạch bằng siêu âm với methanol, acetone và nước cất. Đến bước cuối xử lí qua nước sơi và biến tính với acid stearic thì góc tiếp xúc tăng lên đến 154o 2.2.2 3.2.2.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lí đến góc tiếp xúc Hình 3.10. Ảnh hưởng của thời gian xử lí bằng nước sơi đến góc tiếp xúc Tính dính ướt có thể thể hiện qua thành phần hóa học và độ gồ ghề của bề mặt. Hợp kim nhơm được xử lý trong nước sơi để có được bề mặt xốp và nhám trước khi biến tính với STA và thời gian xử lí bằng nước sơi đóng một vai trò quan trọng.Trong nghiên cứu này các tác giả đã khảo sát sự thay đổi của góc tiếp xúc nước theo thời gian xử lí nước sơi thì thu được kết quả sau trên Hình 3.10. Kết quả thề hiện rõ thời gian tốt nhất là 30 giây Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 66 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền Hình 3.11. SEM bề mặt hợp kim nhơm xử lý nước sơi ở thời gian khác nhau (a) 0s (b) 10s (c) 30s (d) 5 phút Sự dính ướt liên quan đến độ nhám bề mặt, trong khi mục đích của việc xử lí hợp kim nhơm vào nước sơi là để có được một bề mặt thơ Vì vậy, thời Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 67 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền gian xử lí nước sơi chắc chắn đóng một vai trò quan trọng về cấu trúc bề mặt hợp kim nhơm. Hình 3.11 thể hiện rõ hình ảnh của mẫu bằng chụp SEM Bề mặt hợp kim nhơm mà khơng xử lí nước sơi tương đối mịn (Hình 3.11.a). Khi thời gian xử lí trong đun sơi nước tăng đến 10 s, cấu trúc bề mặt có khác biệt rõ rệt thể hiện trong Hình 3.11.b. Nhiều hình giống như cột (hoặc rặng núi) với kích thước khoảng 3050 nm và rất nhiều hốc có đường kính khoảng 20 40 nm xuất hiện ở bề mặt. Lý do dẫn đến kết quả này là các phản ứng hóa học giữa Al và H2O xảy ra giai đoạn ban đầu khi các hợp kim nhơm được xử lý bằng nước sơi. Kết quả là, Al2O3.xH2O và H2 hình thành. Trong khi đó, H2 tách ra có thể phá vỡ một phần cấu trúc Al2O3.xH2O. Hơn nữa, một số Al2O3.xH2O tạo ra có thể phản ứng với H2O để tạo thành boehmite. Một phần boehmite hòa tan trong nước sơi thêm. Những kết quả cấu trúc xốp thơ bề mặt hợp kim nhơm thể hiện hình 3.11.b Khi thời gian xử lí nước sơi tăng lên Al2O3.xH2O và boehmite tạo ra nhiều hơn. Do đó, kích thước của các trụ cột và hốc tăng dần. Kích thước trụ cột đạt 6090 nm và kích thước rỗng tăng 60100 nm nếu thời gian xử lý nước sơi đến 30 giây (Hình 3.11.c.) Tại thời điểm này, rất nhiều khơng khí có thể bị mắc kẹt trong khu vực tiếp xúc rắn và lỏng. Do tính khơng ưa nước của khơng khí, những giọt nước khơng thể xâm nhập vào các khe hở giữ khơng khí. Kết quả là, một giao diện hợp chất với ba pha rắn, khơng khí và chất lỏng được tạo ra. Do đó, một giọt nước trên bề mặt thường có hình bán cầu và làm giảm diện tích tiếp xúc giữa giọt nước và bề mặt rắn, hình thành bề mặt siêu kỵ nước Khi thời gian xử lí nước sơi tiếp tục tăng, các trụ cột và kích thước rỗng tiếp tục tăng. Các trụ cột và kích thước rỗng đạt được 80200 nm khi thời gian xử lý nước sơi là 300s. Khi đó nhiều Al2O3.xH2O và boehmite hòa tan và một phần kết cấu trụ cột sẽ kết nối với nhau và thơng nhau. Điều này làm cho khơng khí có thể di chuyển từ chỗ rỗng đến các hốc thơng nhau nên khi giọt nước được đặt lên bề mặt, dẫn đến sự sụt giảm của góc tiếp xúc nước (Hình 3.11.d) Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 68 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 2.2.3 GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền 3.2.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ STA lên bề mặt dính ướt của hợp kim nhơm Hình 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ STA lên góc tiếp xúc Nồng độ STA có ảnh hưởng rõ rệt tính dính ướt của bề mặt hợp kim nhơm và ảnh hưởng của nồng độ STA trên góc tiếp xúc nước ở bề mặt hợp kim nhơm được hiển thị ở hình 3.12 khi hợp kim nhơm được xử lý bằng STA trong 24 Nó cho thấy rằng góc tiếp xúc nước tăng dần với việc thêm nồng độ STA trong dung dịch nhexane, và góc tiếp xúc đạt giá trị cao nhất khi STA 5 mmol / L. Sau đó, góc tiếp xúc giảm bởi khi nồng độ STA tiếp tục tăng. Điều này được giải thích rằng chuỗi STA ghép trên bề mặt hợp kim nhơm là khơng đủ khi nồng độ STA là dưới 5 mmol / L, trong khi các chuỗi STA ghép trên bề mặt hợp kim nhơm đã đạt đến mức tối đa khi nồng độ STA đạt 5 mmol / L. Do đó, bề mặt hợp kim nhơm có góc tiếp xúc nước cao nhất khi nồng độ STA là 5 mmol / L Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 69 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 2.2.4 GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền 3.2.2.4 Ảnh hưởng của thời gian xử lý STA đến bề mặt dính ướt của hợp kim nhơm Hình 3.13. Ảnh hưởng của thời gian xử lí STA đến góc tiếp xúc Thời gian xử lí STA cũng có ảnh hưởng lớn đến tính dính ướt của bề mặt hợp kim nhơm kết quả được thể hiện trong Hình 3.5. Như chúng ta đã được biết đến từ Hình 3.1 rằng bề mặt của hợp kim nhơm với xử lý nước sơi nhưng khơng có STA thì mang tính ưa nước. Ngược lại, góc tiếp xúc nước ở bề mặt hợp kim nhơm để nâng cao 71,1o với 5 mmol / L của STA trong 1 giờ. Hơn nữa, góc tiếp xúc nước ở bề mặt hợp kim nhơm tiếp tục tăng với thời gian xử lí STA kéo dài và bề mặt hợp kim nhơm đạt góc tiếp xúc 154,1 o khi mẫu được xử lí 5 mmol / L STA cho 24h. Sau đó, góc tiếp xúc nước khơng tăng nữa trong khi tiếp tục kéo dài thời gian xử lí STA 2.3 3.2.3 Hình thái học của bề mặt nhơm siêu kị nước Tính chất siêu kị nước của hợp kim nhơm liên quan đến cả hai hình thái và cấu trúc hóa học . Vì vậy, SEM và XPS đo được sử dụng để kiểm tra cấu trúc hóa học ở bề mặt hợp kim nhơm, thể hiện ở Hình 3.14 Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 70 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền Ảnh SEM (Hình 3.14.a ) cho thấy bề mặt hợp kim nhơm siêu kị nước có một cấu trúc khơng đồng đều và thơ Ảnh Hình 3.14.b cho thấy bề mặt hợp kim nhơm khơng đồng đều và thơ bao gồm hai hình thái khác nhau: cụm giống bơng hoa như phát triển trên bề mặt và trụ cột sâu giống như rặng núi và hốc Ảnh Hình 3.14.c và Hình 3.14.d là độ phóng đại của một trong những cụm hoa giống như bề mặt và một phần trong Hình 3.14.b. Qua Hình 3.14.c thấy một cụm bơng hoa rộng 100150 nm và gần như dựng đứng trên bề mặt nhơm. Hình 3.14.d cho thấy nhiều trụ cột hiện diện trên nền do bề mặt hợp kim nhơm siêu kị nước gồ ghề và tạo cấu trúc phân tần micro/nano Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 71 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền Hình 3.14. SEM mẫu Qua các nghiên cứu trên cho thấy phương pháp tạo hợp kim nhơm siêu kị nước đơn giản, thân thiện mơi trường mà hiệu quả thu được rất khả quan. Khi xử lí với nước sơi 30s và biến tính với 5mmol/l STA trong 24 giờ đã cho góc tiếp xúc với nước đạt 154o. Bề mặt hợp kim nhơm siêu kị nước với cấu trúc xốp và xù xì Cả hai trụ cột và hốc tồn tại trên bề mặt tức là bề mặt hợp kim nhơm nhám có cả cấu trúc phân cấp quy mơ micro và nano PHẦN 4: KẾT LUẬN Từ những hiện tượng thiên nhiên như giọt nước trên lá sen, lá mơn… đã kích thích các nhà khoa học tìm hiểu và nghiên cứu để hình thành lý thuyết bề Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 72 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền mặt kị nước. Bắt đầu từ đây đã mở ra một hướng đi đầy tiềm năng và hứa hẹn trong tương lai. Các đề tài, chủ đề về tính siêu kị nước đã và đang được nghiên cứu để ứng dụng trong thực tế ngày càng nhiều. Dĩ nhiên các nhà khoa học mong muốn các phương pháp tạo ra bề mặt siêu kị nước ngày đơn giản hơn và thân thiện với mơi trường hơn. Đó cũng là lý do tơi tìm hiểu đề tài này Với đồ án này tơi đã tổng hợp được các phần sau: Phần tổng quan: tìm hiểu lý thuyết bề mặt kị nước và các ứng dụng bề mặt kị nước trong thực tế Phần cơng nghệ chế tạo bề mặt siêu kị nước: tổng hợp một số phương pháp như quang khắc, solgel, ngưng đọng hơi hóa học…. Nói chung ở mức độ nào đó thì những phương pháp này tương đối mới lạ với tơi nên việc tổng hợp nó từ tài liệu gặp khơng ít khó khăn. Nhưng điều quan trọng là tơi đã biết được trên thực tế đây là những phương pháp mà cơng nghệ bề mặt siêu kị nước đã nghiên cứu và có những thành cơng nhất định đã cơng bố. Nó sẽ giúp ích tơi rất nhiều sau này khi tiến hành nghiên cứu thực nghiệm Cuối cùng tơi cũng tham khảo, dịch tài liệu một số cơng nghệ tạo bề mặt siêu kị nước đơn giản trên quy mơ phòng thí nghiệm để hiểu sâu hơn về cách tiến hành nghiên cứu cũng như phương pháp, dụng cụ, thiết bị phục vụ cho việc nghiên cứu Phương pháp tách pha với polypropylene và polystyrene đã cho kết quả tương đối khả quan với bề mặt có độ trong suốt tương đối và góc tiếp xúc khoảng 140o. Cơng nghệ xử lý hợp kim nhơm bằng nước sơi và acid stearic để tạo bề mặt siêu kị nước đã có những thành cơng đáng kể, rất hứa hẹn khi thực hiện quy mơ cơng nghiệp. Hợp kim nhơm được xử lí trong 30 giây với nước sơi đã tạo một bề mặt gồ ghề nên sau biến tính với acid Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 73 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền stearic 24 giờ với nồng độ 5mmol/l đã cho góc tiếp xúc với nước đạt 154o. Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tn Trang 74 Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học GVHD: Ths.Nguyễn Thị Thanh Hiền TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] W. Barthlott, C. Neinhuis, Planta 202 (1) (1997) [2] K. Koch, W. Barthlott, Philos Trans Roy Soc A: Math, Phys Eng Sci 367 (2009) 1487–1509 [3] X.M. Li, D. Reinhoudt, M. CregoCalama, Chem. Soc. Rev. 36 (8) (2007) 1350 [4] I. Bayer, A. Steele, A. Brown, E. Loth, Appl. Phys. Express 2 (12) (2009) 125 128 [5] S. Minko, M. Muller, M. Motornov, M. Nitschke, K. Grundke, M. Stamm, J. Am. Chem. Soc. 125 (2003) 3896 [6] S. Wang, L. Feng, L. Jiang, Adv. Mater. 18 (2006) 767 [8] W.B. Zhang, Z. Shi, F. Zhang, X. Liu, J. Jin, L. Jiang, Superhydrophobic and superoleophilic PVDF membranes for effective separation of waterinoil emulsions with high flux, Adv. Mater. 25 (2013) 2071–2076 [9] L. Feng, Y. Zhang, J. Xi, Y. Zhu, N. Wang, F. Xia, L. Jiang, Langmuir 24 (2008) 4114–4119 [10] M. Kang, R. Jung, H.S. Kim, h.J. Jin, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects 313314 (2008) 411 [11] Y.C Jung, B Bhushan, Biomimetic structures for fluid drag reduction in laminar and turbulent flows, J. Phys. Condens. Matter. 22 (2010) 035104–35111, to 9 [12] K. Koch, B. Bhushan, W. Barthlott, Soft Matter 4 (2008) 1943–1963 [13] B. Bhushan, M. Nosonovsky, Philos Trans Roy. Soc. A: Math., Phys. Eng Sci. 368 (2010) 4713–4728 Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng SVTT: Nguyễn Tuân Trang 75 ... lớp Teflon khơng dính là bề mặt ghét nước thơng dụng trong nhà bếp. Hình dạng một giọt nước trên bề mặt thích nước và ghét nước được phác họa trong Hình 1.8 Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng. .. là một việc ngẫu nhiên. Bề mặt xù xì ở cấp độ micromét như cái chảo rán Teflon cũng đủ làm gia tăng sự ghét nước của bề mặt. Khi lá sen là bề mặt phẳng chỉ có Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng. .. thiết yếu của đời sống hằng ngày, nhưng cũng có những nghiên cứu xuất phát từ những hiện tượng tự nhiên mà nghiên cứu để ứng dụng vào thực tế. Đề tài Tổng Hợp Bề Mặt Siêu Chống Thấm (Superhydrophobic) Và Ứng Dụng là một dạng nghiên cứu từ hiện tượng tự nhiên. Bắt đầu là những hạt nước trên lá