پديد آورندگان :
سليمانخاني، صدرا جهاد دانشگاهي خوزستان - پژوهشكده تكنولوژي توليد - گروه شيمي، اهواز , سليماني نژاد، اسماعيل دانشگاه آزاد اسلامي واحد آبادان - گروه مهندسي شيمي، آبادان، ايران , الهي، سميه دانشگاه آزاد اسلامي واحد آبادان - گروه مهندسي شيمي، آبادان، ايران
كليدواژه :
نانو پوشش , خودتميزشونده , سل-ژل , سيليكا , زاويه تماس بتن
چكيده فارسي :
به تازگي روشهاي گوناگوني جهت ساخت سطوح آبگريز از قبيل جامد كردن واكس، ليتوگرافي، نشست الكتروشيميايي، هيدروترمال و سل-ژل مورد بررسي قرار گرفتهاند. در ميان اين روشها سل-ژل كه پايه و اساس آن واكنشهاي شيميايي در محلول است امكان مهندسي سطح را براي پژوهشگر فراهم ميكند. در اين پژوهش يك روش مشتق شده از سل-ژل براي پوشش دهي بستر بتن به كمك لايه نازكي از محلول مبتني بر سيليكاي سنتز شده ارائه شده است. در اين روش، تركيب تترااتيل اورتوسيليكات به عنوان پيشماده، اكتيل تري اتوكسي سيلان كه داراي گروه آلكيل بزرگي است، به عنوان عامل اصلاح كننده سطح، اتانول و متانول به عنوان حلال استفاده شده است. در اين تحقيق اثر مقدار عامل اصلاح كننده بر روي خواص آبگريزي سطح مورد بررسي قرار گرفت. ساختار و مورفولوژي محلولهاي سنتزشده توسط طيف سنجي مادون قرمز و تصاوير ميكروسكوپ نيروي اتمي توصيف شدند. همچنين زاويه تماس آب، كه بيانگر مقدار آبگريزي سطح است در نسبتهاي گوناگون از عامل اصلاح كننده اندازهگيري شد. زاويه تماس قطره آب با سطح بتن آبگريز شده با استفاده از اين مواد در حدود 141 درجه تعيين شد. همچنين آزمون غوطهوري و ميزان جذب آب براي آزمونههاي بتني تهيه شده انجام گرفت كه براي بتن شاهد مقدار جذب آب در مدت زمان 24 ساعت برابر 25 گرم بدست آمد در حاليكه ميزان جذب آب براي بتن آبگريز شده تا 9 گرم كاهش پيدا نموده است. در آزموني ديگر به منظور بررسي اثر محلول سنتز شده بر روي نمونههاي حقيقي، اثر آبگريزي و به دنبال آن خودتميزشوندگي بر روي نمونههايي از بتن و آجر با موفقيت انجام گرفته است. با توجه به نتايج اين پژوهش محلول آبگريز كننده حاصل ميتواند به خوبي موجب آبگريزي نمونههاي بتن، سنگ، آجر و هر بستر يا سوبستراي مبتني بر سيليكا گردد. اين محلول سنتز شده ميتواند با ايجاد زاويه قطره آب تا 141 درجه موجب آبگريزي اين سطوح و ضمن محافظت، سبب ايجاد اثرخودتميزشوندگي گردد.
چكيده لاتين :
Recently, various methods have been developed for the preparation of hydrophilic surfaces such as wax solidification, lithography, electrochemical assemblies, hydrothermal, and sol-gel processes. Among these methods, sol-gel, which is the basis of chemical reactions in the solution, provides ground-level engineering for the researcher. In this study, a sol-gel-derived method for coating concrete substrates with a thin layer of a synthesized silica-based solution is presented. In this method, the tetraethyl orthosilicate compound is used as a precursor, octyltriethoxysilane, which has a large alkyl group, as modification agent and ethanol and methanol as solvent is used. Moreover, the effect of modifier agent on surface hydrophobic properties was investigated. The structure and morphology of synthesized solutions were described by infrared spectroscopy and atomic force microscopy images. Also, the contact angle of water, which indicates the surface hydrophobicity, was measured by the modifier agent in various ratios. The contact angle of the drop of water with the surface of hydrophobic concrete was about 141 degrees. Also, immersion test and water absorption for concrete specimens were prepared. For concrete, the amount of water absorption during 24 hours was 25 grams, while water absorption for hydrophobic concrete decreased to 9 grams. In another test, to investigate the effect of the synthesized solution on the actual samples, the hydrophobic effect followed by self-cleaning on samples of concrete and brick has been successfully carried out. According to the results of this study, the resulting hydrophobic solution can well boost the samples of concrete, stone, bricks, and any substrate based on silica. This synthesized solution, by creating an angle of drop of water up to 141 degrees, causes these surfaces to be hydrophobicity and self-cleaning effect.