Dies ist die neueste Version dieses Eintrags.
Kurzbeschreibung (Abstract)
The understanding and design of wetting-transport and wetting-charge-transport interplay in nanometer-sized pores is a still not fully understood key step in improving nanopore transport-related applications. A control of mesopore wettability accompanied by pore filling and ionic mesopore accessibility analysis is expected to deliver major insights into this interplay of nanoscale pore wetting and transport.
For a systematic understanding, we demonstrate a gradual adjustment of nanopore ionic accessibility by gradually tuning silica nanopore wettability using chemical vapor phase deposition of 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl dimethylchlorosilane. The mutual influence of wetting on liquid imbibition, condensation, and molecular transport as well as on heat transfer were studied by ellipsometry, cyclic voltammetry and boiling experiments, respectively.
A multi-methodical analytic approach was used to directly couple wetting properties of mesoporous silica thin films to ionic mesopore accessibility allowing us to determine two different ion transport mechanisms based on three defined wetting regimes as well as a threshold hydrophobicity suppressing pore accessibility. Furthermore, boiling experiments showed a clear increase in nucleation site density upon changing the wettability of the mesoporous surfaces from hydrophilic to hydrophobic. Hence, these results provide insights into the complex interplay of pore wall functionalization, wetting, and charge-dependent nanopore properties.
| Typ des Eintrags: |
Artikel
|
| Erschienen: |
2020 |
| Autor(en): |
Khalil, Adnan ; Zimmermann, Matthias ; Bell, Alena K. ; Kunz, Ulrike ; Hardt, Steffen ; Kleebe, Hans-Joachim ; Stark, Robert W. ; Stephan, Peter ; Andrieu-Brunsen, Annette |
| Art des Eintrags: |
Bibliographie |
| Titel: |
Insights into the interplay of wetting and transport in mesoporous silica films |
| Sprache: |
Englisch |
| Publikationsjahr: |
15 Februar 2020 |
| Verlag: |
Elsevier |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: |
Journal of Colloid and Interface Science |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: |
560 |
| DOI: |
10.1016/j.jcis.2019.09.093 |
| Zugehörige Links: |
|
| Kurzbeschreibung (Abstract): |
The understanding and design of wetting-transport and wetting-charge-transport interplay in nanometer-sized pores is a still not fully understood key step in improving nanopore transport-related applications. A control of mesopore wettability accompanied by pore filling and ionic mesopore accessibility analysis is expected to deliver major insights into this interplay of nanoscale pore wetting and transport.
For a systematic understanding, we demonstrate a gradual adjustment of nanopore ionic accessibility by gradually tuning silica nanopore wettability using chemical vapor phase deposition of 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl dimethylchlorosilane. The mutual influence of wetting on liquid imbibition, condensation, and molecular transport as well as on heat transfer were studied by ellipsometry, cyclic voltammetry and boiling experiments, respectively.
A multi-methodical analytic approach was used to directly couple wetting properties of mesoporous silica thin films to ionic mesopore accessibility allowing us to determine two different ion transport mechanisms based on three defined wetting regimes as well as a threshold hydrophobicity suppressing pore accessibility. Furthermore, boiling experiments showed a clear increase in nucleation site density upon changing the wettability of the mesoporous surfaces from hydrophilic to hydrophobic. Hence, these results provide insights into the complex interplay of pore wall functionalization, wetting, and charge-dependent nanopore properties. |
| Freie Schlagworte: |
Mesoporous silica thin films, Wettability, Ionic transport, Condensation, Imbibition |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): |
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physikalische Metallkunde
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physics of Surfaces
16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet für Technische Thermodynamik (TTD)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente > A02: Experimentelle Untersuchungen zur Koaleszenz und zum Aufriss von Tropfen auf festen Oberflächen - Leitkonfiguration Tropfen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente > A07: Raman-spektroskopische Untersuchung des Massetransports und des Konzentrationsgefälles in Gemischen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen > C02: Skalenübergreifende Experimente zum Sieden komplexer Fluide an komplexen Oberflächen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen > C04: Dynamische Benetzungssteuerung und der Einfluss auf ionischen Stofftransport in mesoporöse Filme
07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Ernst-Berl-Institut
07 Fachbereich Chemie > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Nano- und Mikrofluidik (NMF) |
| Hinterlegungsdatum: |
16 Okt 2019 05:20 |
| Letzte Änderung: |
26 Jul 2024 08:49 |
| PPN: |
|
| Export: |
|
| Suche nach Titel in: |
TUfind oder in Google |
Verfügbare Versionen dieses Eintrags
 |
Frage zum Eintrag |
Optionen (nur für Redakteure)
 |
Redaktionelle Details anzeigen |
Drucken
Impressum