权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Development of thin film materials with long-term low water contact angles

开发具有长期低水接触角的薄膜材料

基本信息

批准号：
21H02030
负责人：
幸塚広光
金额：
$ 10.73万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

硝酸塩をアルカリ金属酸化物源とし、アルコキシドをシリカ源としてゾル－ゲル法により作製したLi2O-SiO2薄膜とNa2O-SiO2薄膜のいずれについても、水滴を滴下すると滴下跡が肉眼で観察されるにもかかわらず、ICPによる耐水性試験では、市販のソーダ石灰ガラスよりも耐水性が良いという結果となり、後者の試験結果に疑問が持たれた。そこで耐水性試験（水への浸漬）前後でXPSによる深さ方向分析を行ったところ、試験中にLiイオンとNaイオンがほとんど全て溶出していることがわかり、決して耐水性が高くないことが判明した（浸漬前の膜では、表面側でアルカリの濃度が若干高いという膜厚方向での組成傾斜が見られた）。なお、市販のソーダ石灰ガラスを300 h大気中で静置すると、その水との接触角は約10°から45°に増加するが、水に浸漬して得られるシリカ膜は、20～30°付近とやや高めながらも、ソーダ石灰ガラスと比べて低い接触角を300 h以上維持した。硝酸塩をアルカリ土類金属酸化物源とし、アルコキシドをシリカ源としてゾル－ゲル法により作製したMgO-SiO2薄膜とCaO-SiO2薄膜について、水との接触角の静置時間依存性を調べたところ、Li2O-SiO2薄膜とNa2O-SiO2薄膜とは対照的に、その接触角は静置前から40°前後と高く、300 hの静置過程で40～50°を保った。MgO-SiO2薄膜は、水に浸漬した後にも約50°という高い接触角を示したが、CaO-SiO2薄膜は、水に浸漬した後には、10°以下の低い接触角を300 h以上維持した。XPSによる深さ方向分析の結果、CaO-SiO2薄膜から水にCaイオンがほぼ全て溶出しており、膜はシリカ膜となっていることが分かった。

Nitric acid is produced from various metal acid sources, such as sodium hydroxide, sodium hydroxide, The latter was questioned. Before and after the water resistance test (immersion in water), XPS analysis was carried out in the depth direction, and Li and Na were completely dissolved in the test. It was found that the water resistance was high (concentration of film before immersion, concentration of film on the surface side, composition inclination in the film thickness direction). The contact angle of water immersed in water increases from about 10° to 45°, and the contact angle of water immersed in water increases from about 20 ° to 30°. Nitric acid is produced by MgO-SiO2 thin film and CaO-SiO2 thin film, and the contact angle of water is adjusted according to the static time dependence of the contact angle. Li2O-SiO2 thin film and Na2O-SiO2 thin film are irradiated, and the contact angle is maintained before and after 40° and high, and during 300 h of static time. MgO-SiO2 thin films have a contact angle of about 50° after immersion in water, while CaO-SiO2 thin films have a contact angle of less than 10° after immersion in water and maintain it for more than 300 h. XPS analysis results show that CaO-SiO2 thin films are soluble in water and dissolved in water.