Pinnan vettymisominaisuuksien säätely itsejärjestäytyvien molekyylikerrosten avulla
No Thumbnail Available
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemiantekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2024-05-04
Department
Major/Subject
Kemia ja materiaalitiede
Mcode
CHEM3049
Degree programme
Kemiantekniikan kandidaattiohjelma
Language
fi
Pages
28
Series
Abstract
Pinnan vettymisellä tarkoitetaan nesteen spontaania leviämistä pinnalle. Vettymisen voimakkuuteen vaikuttavat nesteen sekä pinnan molekyylien väliset vuorovaikutukset. Vesi muodostaa pallomaisen pisaran pinnalla, kun pinta on hydrofobinen. Tällöin vettyminen on heikkoa. Päinvastaisessa tilanteessa vesi leviää pinnalle, jolloin pinta on hydrofiilinen ja se vettyy. Pinnan vettymistä voidaan säädellä itsejärjestäytyvien molekyylikerrosten avulla. Itsejärjestäytyvät molekyylikerrokset ovat adsorptiolla pintaan kiinnittyneitä molekyylijärjestymiä, jotka vuorovaikuttavat pinnalla olevan nesteen molekyylien kanssa. Molekyylikerrosten avulla hydrofiilisestä pinnasta saadaan säädeltyä jopa superhydrofobinen pinta. Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus, jossa perehdytään vettymisen säätelyyn alkyylitrikloorisilaaneista muodostettujen itsejärjestäytyvien molekyylikerrosten avulla. Vettymisominaisuuksiin pystytään vaikuttamaan usealla tavalla, mutta tämä työ on rajattu tarkastelemaan erilaisten terminaaliryhmien mahdollisuuksia vettymisen säätelyssä. Säädeltäväksi pinnaksi rajattiin hydrofiilinen piidioksidisubstraatti. Vesipisara leviää parhaiten poolisilla terminaaliryhmillä, kuten hydroksyyliryhmillä, terminoitujen alkyylitrikloorisilaanien päällä. Heikoiten vesipisara leviää poolittomilla ryhmillä, kuten metyyliryhmillä, terminoitujen alkyylitrikloorisilaanien päällä. Vettymistä voidaan heikentää entisestään pinnan mikroskooppisen karheuden avulla, jolloin saadaan synteettisesti luonnossa esiintyviä lotus-efektimäisiä pintoja. Vettymisen säätely alkyylitrikloorisilaaneilla on nopeaa ja helppoa. Niiden avulla voidaan mahdollisesti korvata nykyään käytössä olevat ympäristölle haitalliset fluoriyhdisteet, mutta yhä tarvitaan lisätutkimusta erityisesti niiden pitkän aikavälin stabiiliudesta.Description
Supervisor
Kontturi, EeroThesis advisor
Sammalkorpi, MariaKeywords
vettyminen, alkyylitrikloorisilaani, itsejärjestäytyminen, superhydrofobinen, piidioksidi, terminaaliryhmä
