SCOPUS
KCI등재
금 나노입자 형성을 이용한 계층구조 SiO<sub>2</sub> 코팅층의 제조 및 표면 특성 = Synthesis and Surface Properties of Hierarchical SiO<sub>2</sub> Coating Layers by Forming Au Nanoparticles
저자
김지영 (인하대학교) ; 김은경 (인하대학교) ; 김상섭 (인하대학교) ; Kim, Ji Yeong ; Kim, Eun-Kyeong ; Kim, Sang Sub
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2013
작성언어
Korean
주제어
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SCOPUS,KCI등재,ESCI
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학술저널
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53-58(6쪽)
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Superhydrophobic $SiO_2$ layers with a micro-nano hierarchical surface structure were prepared. $SiO_2$ layers deposited via an electrospray method combined with a sol-gel chemical route were rough on the microscale. Au particles were decorated on the surface of the microscale-rough $SiO_2$ layers by use of the photo-reduction process with different intensities ($0.11-1.9mW/cm^2$) and illumination times (60-240 sec) of ultraviolet light. With the aid of nanoscale Au nanoparticles, this consequently resulted in a micro-nano hierarchical surface structure. Subsequent fluorination treatment with a solution containing trichloro(1H,2H,2H,2H-perfluorooctyl)silane fluorinated the hierarchical $SiO_2$ layers. The change in surface roughness factor was in good agreement with that observed for the water contact angle, where the surface roughness factor developed as a measure needed to evaluate the degree of surface roughness. The resulting $SiO_2$ layers revealed excellent repellency toward various liquid droplets with different surface tensions ranging from 46 to 72.3 mN/m. Especially, the micro-nano hierarchical surface created at an illumination intensity of $0.11mW/cm^2$ and illumination time of 60 sec showed the largest water contact angle of $170^{\circ}$. Based on the Cassie-Baxter and Young-Dupre equations, the surface fraction and work of adhesion for the micronano hierarchical $SiO_2$ layers were evaluated. The work of adhesion was estimated to be less than $3{\times}10^{-3}N/m$ for all the liquid droplets. This exceptionally small work of adhesion is likely to be responsible for the strong repellency of the liquids to the micro-nano hierarchical $SiO_2$ layers.
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