Superhydrophobic Coating on PET Fabrics Grown ZnO Nanorods using Microwave

마이크로웨이브를 이용한 ZnO 나노 로드를 성장시킨 PET 섬유의 초소수성 코팅

메탄가스는 해저 및 석탄층으로부터 모아질 수 있으며, 이 가스는 온실가스(GHG) 방출을 줄일 수 있는 다양한 에너지원으로 사용될 수 있다. 따라서 우리는 메탄 가스를 포집 하기 위한 초소수성 폴리에스터 섬유 용기를 제조하여 실험하였다. 이때 성장은 산화아연을 사용하였으며, 이 산화아연은 우수한 물리화학적 안정성을 가지는 섬유상에 초소수성 산화아연 나노 로드를 성장시켰다. 초소수성을 가지는 섬유 저장용기는 PDMS와 ODA의 복합체에 의해 개질 처리하였다. 본 연구에서 물에 대한 접촉각이 150° 이상인 소수성 섬유를 얻기 위해 섬유 상에 마이크로파 성장 ZnO 나노 막대를 성장시켰다. 코팅된 섬유는 전계방출주사전자현미경(FESEM) 및 X-선 회절 분석 및 접촉각 측정에 의해 분석하였다. 코팅된 섬유의 접촉각을 측정한 결과, 마이크로파 성장 시간의 증가와 함께 초소수성 특성의 증가를 보여주었으며, 10 분 동안 성장한 나노 막대의 평균 직경과 길이는 각각 200 nm와 200 nm를 나타냈으며 이때의 접촉각은 150.02°를 나타냈다. 또한 마이크로웨이브 처리 시간이 12과 14 분의 마이크로파 성장 시간이 증가함에 따른 평균 접촉각은 각각 용액 농도 비(ZnAc : Urea가 1:3) 인 경우 151.55° 및 152.02°을 나타냈다.

Methane gas can be collected from seabed and coal beds, and can be used for various alternative energy sources, which can be expected to reduce greenhouse gas (GHG) emissions. Therefore, we have fabricated and tested superhydrophobic PET fabrics container for capturing methane gas. We used ZnO, which has excellent physical-chemical stability to obtain superhydrophobicity ZnO nanorods were grown on the surface of fiber. The superhydrophobic properties of the fiber container were modified by Polydimethylsiloxane and Octadecylamine (PDMS and ODA) composite. In this study, a superhydrophobic PET fabric with a water contact angle over 150 o has been fabricated by microwave growth ZnO nanorods on PET fabric were characterized by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and X-ray diffractometer (XRD) and contact angle measurement system. The results show the increase of superhydrophobic properties with increase of microwave growing time. The average diameter and length of nanorods grown for 10 min growth shows 200 nm and 200 nm respectively and contact angle was 150.02 o at this 10 minutes growing. The average contact angle for microwave growth time of 12 and 14 min shows the 151.5 o and 152.02 o respectively with solution concentration ratio 1:3 of ZnAc: Urea.