Příprava a vlastnosti hydrofobních nanovrstev

Vojtěch Miller

Bachelor's thesis

Preparation and properties of hydrophobic nano-layers

Anotácia:

Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací postupu přípravy a složením anorganicko-organických hybridních nanovrstev se zabudovanými hydrofobními skupinami metodou sol-gel. Hybridní nanovrstvy vycházejí z 3-trimethoxysilylpropyl-methakrylátu a jsou modifikovány alkyalkoxysilany s uhlovodíkovými řetězci v rozsahu 816 uhlíků. Dále se tato práce zabývá vlastnostmi připravených nanovrstev na podložních sklech, hlavně proměřením úhlů smáčení vody a dijodmethanu, a výpočtem disperzní a polární části volné povrchové energie pomocí teorie OWRK. Na vybraných vzorcích vrstev byly proměřeny další vlastnosti, jako nanodrsnost (pomocí AFM), otěruvzdornost a antifoulingové vlastnosti. Experimenty byly doplněny teoretickými výpočty úhlů smáčení vody na rovných površích v závislosti na hodnotách disperzní a polární části volné povrchové energie a porovnány jak s naměřenými hodnotami z nanovrstev nanesených na skle (rovný povrch), tak na nanovrstvách nanesených na textiliích (hrubý povrch).

Abstract:

This bachelor thesis deals with optimalization of preparation and composition of inorganic-organic hybrid nanolayers with built-in hydrophobic groups through sol-gel method. Basis of hybrid nanolayers is 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, nanolayers are further modified by alkylalkoxysilanes with hydrocarbon chains in range from 8 to 16 carbons. This thesis next deals with properties of prepared nanolayers on glass surface mainly by measuring contact angles of water and diiodomethane and calculation of components of free surface energy by OWRK theory. On chosen samples were measured extra properties as nanoroughness (AFM), abrasion resistance and antifouling properties. Experiments were backed up by theoretical calculations of contact angles on smooth surfaces based on components of free surface energy and compared to both samples on glass (smooth surface) and textile (rough surface).

Kľúčové slová

Smáčecí úhel, antifouling, sol-gel, anorganicko-organická nanovrstva, metoda OWRK, hydrofobicita

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Petr Exnar, CSc.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / odbor:
Nanotechnology / Nanomaterials