بررسي تاثير DMOAP با گروه دي متيل اكتا دسيل آمين پروپيل بر خواص ترشوندگي TMOS

Investigation of the Effect of DMOAP with Dimethyl Octadecyl Aminopropyl Group on TMOS Wettability Properties

در پژوهش حاضر، جهت بررسي تاثير گروه دي متيل اكتا دسيل آمين پروپيل بر ترشوندگي TMOS، پوشش سيليكاي هيبريد آلي - معدني با فرآيند سل - ژل به روش غوطه وري تهيه شد. محلول هاي سل طي واكنش هيدروليز و كندانس شدن تترا متوكسي سيلان (TMOS ) رقيق شده در متانول در حضور اسيد استيك به عنوان كاتاليست و دي متيل اكتا دسيل (3-(تري متوكسي سيل) پروپيل ) آمونيوم كلريد (DMOAP) به عنوان عامل اصلاح كننده، در دماي اتاق تهيه و با روش ساده غوطه وري بر روي زير لايه شيشه سودالايم پوشش داده شدند. در بررسي چگونگي اثر گروه دي متيل اكتا دسيل آمين پروپيل ، نسبت مولي DMOAP /TMOS در بازه (2-0)، تغيير داده شد. در اين شرايط نسبت مولي TMOS :MeOH: H2O: CH3COOH به ترتيب در مقدارهاي 1: 15: 4: 2 ثابت نگه داشته شد. بررسي خواص با تغيير نسبت مولي DMOAP /TMOS انجام گرفت. مورفولوژي لايه هاي تهيه شده و اصلاح شيميايي سطح TMOS به ترتيب توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (Fe-SEM )، ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، طيف سنج مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR ) وآناليز حرارتي همزمان (STA) انجام گرفت. بررسي خواص فيزيكي از طريق اندازه گيري زاويه ي تماس قطره آب (CA) و طيف سنجي ماوراء بنفش – مرئي (UV-VIS) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش DMOAP ، زاويه تر شوندگي TMOS افزايش يافت كه احتمالا مربوط به در دسترس بودن بهينه مكان هاي فعال در سطح پوشش سيليسي مي باشد.

In this study, organic-mineral hybrid silica coating was prepared by sol-gel process, in order to investigate the effect of Dimethyl octadecyl amin propyl group on TMOS wettability. The sol solutions were prepared at room temperature by hydrolysis and condensation of tetra methoxysilane (TMOS) diluted in methanol as solvent and in the presence of acetic acid as a catalyst and dimethylacetaldehyde (3- (trimetoxylsilyl) propyl) ammonium chloride (DMOAP) as a surface modifying. The glass substrates were dipped vertically in the transparent silica sol and withdrawn with the speed of 5 mm/s. The DMOAP / TMOS molar ratio was varied in the range from 0 to 2 to investigate the effect of Dimethyl octadecyl amin propyl group. In these conditions, TMOS: MeOH: H2O: CH3COOH molar ratio was fixed at 1: 15: 4: 2, respectively. The morphology of the prepared layers and surface chemical modification of the TMOS were carried out by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) and simulated thermal analysis (STA), respectively. The study of physical properties was performed by measuring the contact angle of a drop of water (CA) and UV-Vis spectroscopy. The results showed that with the increase of DMOAP, the TMOS wettability increased, which probably related to the optimal availability of active sites at the silica coating surface.