رفتار ترشوندگی ایستا و پویای نمونه های مسی با ناهمواری نانوساختار تهیه شده با روش شیمیایی دو مرحله ای

سطوح ابرآبگریز مسی با روش دو مرحله ای شامل اچ قلیایی و سپس پوشش سطحی پلیمری تهیه شدند. مرحله اچ قلیایی به منظور ایجاد ناهمواری سطحی انجام شد و زمان قرارگیری نمونه در محلول اچ به عنوان متغیر انتخاب شد و نمونه ها در زمان های 2، 5، 10، 20، و 30 دقیقه اچ شدند. در مرحله بعد پوشش دهی پلیمر پلی پروپیلن بر روی سطح نمونه ها با استفاده از روش غوطه وری با سرعت خروج از محلول mm/s 8 در دمای C° 110 انجام شد. بررسی مورفولوژی سطح نمونه ها با تصاویر حاصل از SEM و مطالعه ناهمواری سطح با AFM انجام شد و در نهایت برای بررسی رفتار ترشوندگی از آزمون اندازه گیری زاویه تماس ایستا و پویا استفاده شد. نتایج نشان داد که در مرحله اچ کردن ابتدا فاز CuO تشکیل شده و با افزایش زمان اچ این ترکیب به فاز Cu2O تبدیل می شود. نتایج AFM افزایش میانگین ناهمواری با افزایش زمان اچ را تایید کرد، به گونه ای که ریشه میانگین مجذور ناهمواری ها از حدود nm 95 برای زمان اچ 2 دقیقه به nm 182 در زمان اچ 30 دقیقه افزایش یافت. زاویه تماس ایستا نیز با افزایش زمان اچ از 2 تا 30 دقیقه از حدود 93 تا C° 132 افزایش یافت. به علاوه پوشش پلیمری نیز باعث بهبود رفتار ابرآبگریزی نمونه ها شد. زاویه تماس ایستای نمونه اچ شده به مدت 30 دقیقه و پوشش داده شده با پلیمر برابر با °6/1±6/149 بدست آمد. در واقع، اچ کردن با ایجاد ناهمواری و پوشش پلیمری با کاهش انرژی سطحی باعث افزایش زاویه تماس قطره با سطح شد. نمونه با زمان اچ 30 دقیقه و پوشش داده شده با پلیمر بهترین رفتار آبگریزی را داشت. زاویه پیشروی و پسروی بدست آمده از آزمون اندازه گیری زاویه تماس پویا برای این نمونه به ترتیب برابر با °6/2±6/146، °2/3±9/145 بدست آمد. زاویه پسماند نزدیک صفر و زاویه لغزش پایین برای این نمونه نشان از چسبندگی کم قطره به زمینه دارد، که امکان استفاده از آن را برای کاربردهای خود تمیزشوندگی فراهم می کند.