Recent onderzoek gepubliceerd in een paper in nano door een groep onderzoekers van de Nanjing Tech University toonde een op emulsie gebaseerde eenpotsynthese van anisotrope silica door toevoeging van verschillende silaankoppelingsmiddelen een effectieve strategie om de morfologie en modificatie van deeltjes te beheersen.

De morfologie van anisotroop silica is divers, d.w.z. bolvorm, staafachtige vorm en gekrulde vorm, afhankelijk van welk silaankoppelingsmiddel wordt toegevoegd. Andere resultaten tonen aan dat de deeltjes die zijn behandeld met alkylsilaan met lange keten een watercontacthoek van meer dan 150° hebben, omdat silaankoppelingsmiddelen niet alleen de deeltjesmorfologie kunnen beïnvloeden, maar ook het deeltjesoppervlak wijzigen. Gemodificeerde silicadeeltjes met een hoge aspectverhouding werden geassembleerd om superafstotende films te maken. De met fluorsilaan behandelde films zoals bereid, vertonen superamfifobiciteit met een contacthoek met water van 166° en een contacthoek van arachideolie van 151°.

"Over het algemeen, groei van deeltjes en deeltjesmodificatie werden in twee stappen uitgevoerd. Deze eenpotsmethode vergemakkelijkt de bereiding van gemodificeerde deeltjes en hun toepassingen", zegt Yingyu Zhou, de senior auteur van het artikel.

De voorbereide films zijn kwetsbaar door buigen of draaien. Door de films op substraten te plakken met commerciële acrylkleefstoffen, de robuustheid van de films is sterk verbeterd. De duurzaamheidstests leveren gedetailleerd bewijs dat de films superhydrofobiciteit behouden onder verschillende zware omstandigheden, aangezien de waterdruppels gemakkelijk over het filmoppervlak kunnen rollen om de verontreinigingen te verwijderen. De watercontacthoeken van de films waren nog steeds groter dan 150° na 100 cycli van schuren of zuur/base-aanval bij verschillende pH-waarden (van 1 tot 13). Dit is belangrijk omdat de meeste kunstmatige superhydrofobe oppervlakken mechanisch zwak zijn en niet meer functioneren wanneer ze worden blootgesteld aan zware omstandigheden. De zelf-geassembleerde, zelfklevende, anisotrope silicafilms vertonen een uitstekende vloeistofafstotendheid en mechanische robuustheid.

Het team van Nanjing Tech University onderzoekt momenteel emulsiesamenstellingen om de groei en modificatie van anisotrope silicadeeltjes beter te beheersen. Crosslinkers zouden worden toegepast om de adhesie tussen silicadeeltjes te vergroten. Ook, het team zal zich concentreren op anisotrope silica ondersteund met overgangsmetaaloxiden, bijv. TiO2 en ZnO, voor het verbeteren van zelfreinigende toepassingen in fotokatalyse.