Boletín oficial de la provincia de Santander: Número 136 - 1861 Noviembre 15

As superfícies e suas propriedades são importantes numa ampla gama de aplicações porque geralmente elas determinam as interações primarias das interfases. As características físico-químicas da superfície dos materiais desempenham um papel importante em diversas tecnologias, tais como adesão, biomateriais, revestimentos de proteção, o atrito, desgaste, materiais compostos, dispositivos de microeletrônica e tecnologia de película fina. Mas, a maioria dos materiais não possui as propriedades de superfície necessárias para uma aplicação desejada e se faz necessário então modificar a superfície para cada aplicação em particular. A presente tese de doutorado apresenta resultados sobre modificação de superfícies de materiais para obter superfícies super-hidrofóbicas e hidrofílicas com controle do grau de molhabilidade. As superfícies super-hidrofóbicas foram fabricadas utilizando dióxido de titânia e trimetoxi propil silano em solventes aquosos e não aquosos seguindo um processo muito simples que envolve basicamente duas etapas: i) Uma primeira etapa que consiste da mistura de um composto silano diluído num solvente adequado com nanoparticulas de dióxido de titânio (Ti02). ii) Na segunda etapa a dispersão anterior é espalhada na superfície a tratar (vidro, metal, polímero, etc.) seguida de uma cura a temperaturas moderadas para permitir a condensação de grupos hidroxilas e polimerização. A superfície resultante mostrou altos ângulos de contato (> 150 °) com diferente histerese angular. A origem das diferentes histereses angulares de estas superfícies superhidrofóbicas são analisadas utilizando diferentes técnicas de caracterização. Para converter um material hidrofóbico a hidrofílico foi utilizada radiação eletromagnética UV, VUV ou radiação síncrotron na presença de uma atmosfera gasosa reativa. A superfície polimérica modificada permanece longos períodos de tempo hidrofilicos o que contrasta com técnicas de modificação que usam coroa ou plasma.The surfaces and their properties are important in a wide range of applícations because they generally determine the interactions of the primary interfaces. The physico-chemical properties of the surface of the material play an important role in various technologies such as adhesion, biomaterials, protective coatings, friction, wear, composites, microelectronic devices and thin film technology. But, most materiais do not have the surface properties needed for a desired application and then becomes necessary to modify the surface for each particular application. This doctoral thesis presents results on surface modification of materiais surfaces to super-hydrophobicity using silane and hydrophilicity using UV,VUV and synchrotron radiations. The superhydrophobic surfaces are fabricated using titanium dioxide and trimethoxypropyl silane in aqueous or non-aqueous solvents. The superhydrophobic surfaces were obtained using a simple process that basically involves two steps: i) The first step isto mix the silane solution (aqueous or non-aqueous) with titanium dioxide. ii) In the second step the dispersion is casted on a substrate (glass or metal) at moderate temperatures to allow condensation reaction to takes place. The resulting surface showed high water contact angles (> I 50 °) with different contact angle hysteresis. The reasons for the different contact angles hysteresis of these superhydrophobic surfaces are analyzed using different characterising techniques and justified. Surface modification of polymer was carried out to induce hydrophilic properties using UV, VUV or synchrotron radiation in the presence ofreactíve gas. The modified polymer surface showed permanent hydrophilic properties when compared to corona or plasma modification techniques

NEXAFS and FTIR-ATR investigation of the static and dynamic superhydrophobicity of functionalized titanium dioxide nanoparticle coatings

Superfícies super-hidrofóbicas com ângulos de contacto maiores ou iguais a 159° foram preparadas utilizando nanopartículas de dióxido de titânio e trimetoxipropil silano (TMPSi) em solventes aquosos ou não aquosos. A superfície super-hidrofóbica preparada em solvente aquoso mostrou uma histerese angular alta. Por outro lado, a superfície super-hidrofóbica preparada em solvente não aquoso teve uma histerese angular baixa e propriedades auto-limpantes. O uso da espectroscopia NEXAFS (Near Edge X-ray Absorption Fine Structure) é demonstrado e justificado no estudo de superfícies super-hidrofóbicas com a ajuda da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier no modo de refletância total atenuada (FTIR-ATR). O presente estudo realça a importância da heterogeneidade química de uma superfície sobre as propriedades finais de uma superfície super-hidrofóbica. As propriedades autolimpantes de uma superfície super-hidrofóbica somente são obtidas com um completo recobrimento da superfície com TMPSi quando um solvente não aquoso é utilizado. Esse resultado é sustentado por dados detalhados de NEXAFS e FTIR-ATR.Superhydrophobic surfaces with static water contact angles higher or equal to 159° were fabricated using titanium dioxide nanoparticules and trimethoxypropyl silane (TMPSi) in aqueous or non-aqueous solvents. The superhydrophobic surface fabricated in aqueous solvent showed high contact angle hysteresis. On the other hand, the superhydrophobic surface fabricated in non-aqueous solvent showed low contact angle hysteresis and self-cleaning properties. The application of near edge X-ray absorption fine structure (NEXAFS) spectroscopy in surface analysis of superhydrophobic surface is demonstrated and justified with the help of Fourier transform infrared spectroscopy by attenuated total reflectance (FTIR-ATR). The present work highlights the importance of chemical heterogeneity of the surface on the final properties of a superhydrophobic surface. The self cleaning superhydrophobic surface is obtained only with a complete coverage of the surface with TMPSi in a non-aqueous solvent. This finding is supported by detailed NEXAFS and FTIR-ATR data

Processo para obtenção de superfícies superhidrofóbicas utilizando nanopartículas funcionalizadas

Universidade Federal do Rio Grande do SulQuímicaDepositad

Experimental and theoretical studies on the corrosion inhibition of vitamins – Thiamine hydrochloride or biotin in corrosion of mild steel in aqueous chloride environment

The corrosion inhibition of thiamine hydrochloride (vitamin B1) or biotin (vitamin B7) on corrosion of mild steel in 240 ppm chloride ions solution was studied using weight loss method, potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. UV–Vis, FTIR and surface analysis using SEM and EDS characterization were carried out to understand the corrosion inhibition property of these inhibitors in 240 ppm aqueous chloride medium. Experimental results show that both thiamine hydrochloride and biotin act as a good corrosion inhibitors. Quantum chemical parameters obtained from density functional theory (DFT) calculations were discussed with experimental results. Keywords: Green corrosion inhibitor, Vitamin, Thiamine hydrochloride, Biotin, Mild steel, 240 ppm chloride mediu