Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/83512
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Wettability of the Cotton and Polyester Fabrics Coated by Nanostructured Indium-doped Zinc Oxide Layers
Other Titles Змочуваність бавовняних і поліестерових тканин, покритих наноструктурованими шарами оксиду цинку, легованого індієм
Authors Klochko, N.P.
Khrypunova, I.V.
Klepikova, K.S.
Kopach, V.R.
Zhadan, D.O.
Petrushenko, S.I.
Dukarov, S.V.
Lyubov, V.M.
Kirichenko, M.V.
Khrypunova, A.L.
Keywords легований індієм оксид цинку
супергідрофобність
бавовна
поліестер
indium-doped zinc oxide
superhydrophobicity
cotton
polyester
Type Article
Date of Issue 2021
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/83512
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation N.P. Klochko, I.V. Khrypunova, K.S. Klepikova, et al., J. Nano- Electron. Phys. 13 No 2, 02036 (2021). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.13(2).02036
Abstract Тонкі плівки легованого індієм оксиду цинку (ZnO:In) осаджувалися на тканини бавовни (Ct) і поліестеру (PET) методом послідовної адсорбції та реакції іонного шару (SILAR) з метою створення зручного в носінні, нетоксичного, легкого, і повітропроникного текстилю. Таким чином, ми отримали матеріали з ієрархічною мікро- та наномасштабною шорсткістю ZnO:In/Ct і ZnO:In/PET, відповідно. Отримані плівки ZnO:In мають однофазну нанозернисту полікристалічну гексагональну структуру типу вюрцит. Показано, що властива бавовні гідрофільність забезпечує змочуваність тканини ZnO:In/Ct як до, так і після вакуумного відпалу. Навпаки, тканина ZnO:In/PET гідрофобна, її кут контакту з водою CA дорівнює 140°. Виявилося, що можна надати супергідрофобні властивості тканині ZnO:In/PET без будь-якого додаткового просочувального шару за допомогою вакуумного відпалу при 200 °C протягом 1 або 2 год. Супергідрофобність цієї тканини була підтверджена як статичними, так і динамічними вимірами CA = 160° та гістерезисом контактного кута CAH = 10°, відповідно. Стан змочування Кассі-Бакстера для відпаленої тканини ZnO:In/PET визначається за допомогою техніки випаровування крапель води. Під впливом ультрафіолетового (УФ) випромінювання (26 Вт, довжини хвиль в діапазоні 315-400 нм) протягом 60 хв відпалені у вакуумі тканини ZnO:In/PET перетворюються із супергідрофобних у гідрофобні, їх СА зменшуються з 160° до ~ 130° і повертаються через 9 днів зберігання в темряві. Таким чином, ми отримали супергідрофобну тканину, яка залишається незмочуваною в умовах експлуатації на сонячному світлі.
Indium-doped zinc oxide (ZnO:In) thin films were deposited onto cotton (Ct) and polyester (PET) fabrics via Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) method for the purpose of developing comfortable to wear, nontoxic, lightweight, and air-permeable textile. Thus, we obtained materials with hierarchical micro- and nanoscale roughness ZnO:In/Ct and ZnO:In/PET, respectively. The obtained ZnO:In films have a single-phase nanograined polycrystalline wurtzite hexagonal structure. It has been shown that the inherent cotton hydrophilicity provides wettability of ZnO:In/Ct fabric both before and after vacuum annealing. On the contrary, the ZnO:In/PET fabric is hydrophobic, its water contact angle CA equals 140°. It turned out that it is possible to impart superhydrophobic properties to the ZnO:In/PET fabric without any additional impregnation layer by means of post-growth vacuum annealing at 200 °C for 1 or 2 h. The superhydrophobiсity of this fabric was confirmed via both static and dynamic measurements of CA = 160° and contact angle hysteresis CAH = 10°, respectively. The Cassie-Baxter wetting state for the annealed ZnO:In/PET fabric is identified through a water-drop evaporation technique. Upon exposure to ultraviolet (UV) radiation (26 W, wavelengths in the 315-400 nm range) for 60 min, the vacuum annealed ZnO:In/PET fabrics are transformed from superhydrophobic to hydrophobic, their СAs reduced from 160° to ~ 130° and returned after 9 days of storage in the dark. Thus, we obtained a superhydrophobic fabric that remains non-wettable under operating conditions in sunlight.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
573
Finland Finland
1
Greece Greece
1
Hong Kong SAR China Hong Kong SAR China
1
India India
1
Iran Iran
1
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Moldova Moldova
35458
Netherlands Netherlands
2981
Nigeria Nigeria
35464
Poland Poland
1
Serbia Serbia
1
Thailand Thailand
1
Ukraine Ukraine
21455
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
35461
Unknown Country Unknown Country
1

Downloads

Germany Germany
21460
India India
1
Lithuania Lithuania
1
Romania Romania
1
Serbia Serbia
1
Ukraine Ukraine
335
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
35463

Files

File Size Format Downloads
Klochko_jnep_2_2021.pdf 1,74 MB Adobe PDF 57263

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.