@article { author = {Borhani Esfahani, S. and Salimi Jazi, H. R. and Fathi, M. H. and Ershad Langroudi, A. and Khoshnam, M.}, title = {SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF AN ENVIRONMENTALLY-FRIENDLY HYBRID NANOCOMPOSITE COATING}, journal = {Journal of Advanced Materials in Engineering (Esteghlal)}, volume = {40}, number = {1}, pages = {1-25}, year = {2022}, publisher = {Isfahan University of Technology}, issn = {2251-600X}, eissn = {2423-5733}, doi = {10.47176/jame.40.1.22181}, abstract = {In this research, a kind of environmentally-friendly inorganic-organic hybrid nanocomposite coating based on silica containing titania/silica core/shell nanoparticles was synthesized and characterized for conservation of facade tiles in historical buildings. The matrix of the composite was prepared by sol-gel process via two methods of ultrasonic and reflux stirring. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) and poly-dimethyl siloxane hydroxy-terminated (PDMS-OH) were used for the formation of silica network and creation of flexibility and hydrophobicity, respectively. Titania nanoparticles were used in the form of titania/silica core/shell as ultraviolet absorber. The synthesized nanocomposite was applied on the microscope slides and tiles by dip coating technique. The properties of nanoparticles and coatings were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Transmission electron microscopy (TEM) and water contact angle measurement. The results revealed that formation of titania/silica core/shell structure was successful. The investigation of PDMS content effect on transparency, cohesion and hydrophobicity of the coating confirmed that the optimum content of this siloxane was around 20 wt.%. In general, the results showed that the silica-based hybrid nanocomposite reinforced with TiO2/SiO2 core/shell nanoparticles could produce a transparent and hydrophobic coating for tile and glass protection.}, keywords = {Silica-based inorganic-organic hybrid nanocomposite,Titania/silica core/shell nanoparticles,Hydrophobic coating,Tile}, title_fa = {ساخت و مشخصه‌یابی پوشش نانوکامپوزیت هیبریدی ‌سازگار با محیط ‌زیست}, abstract_fa = {در این پژوهش، یک نوع پوشش نانوکامپوزیت هیبریدی معدنی- آلی سازگار با محیط ‌زیست بر پایه دی‌اکسید سیلیسیوم محتوی نانوذرات هسته/ پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم، برای حفاظت از کاشی‌کاری‌‌های نما در ابنیه تاریخی تهیه و مشخصه‌یابی شد. در تهیه زمینه کامپوزیت به‌روش سل- ژل، با استفاده از دو شیوه فراصوت‌دهی و تقطیر بازگشتی، از تترااتوکسی ‌سیلان و پلی‌ دی‌متیل ‌سیلوکسان منتهی ‌به ‌هیدروکسی به‌ترتیب برای ایجاد زمینه‌ای از دی‌اکسید سیلیسیم و خلق ویژگی آب‌گریزی استفاده شد. نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم به‌صورت هسته/پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم به‌عنوان جاذب پرتوی فرابنفش به‌کار رفتند. نانوکامپوزیت تهیه شده به‌روش غوطه‌وری روی لام میکروسکوپ و کاشی پوشش داده شد. خواص نانوذرات و پوشش‌ها‌ی حاصل با بهره‌گیری از آزمون‌های پراش‌ پرتوی ایکس (XRD)، طیف‌سنجی ‌مادون قرمز ‌تبدیل ‌فوریه (FTIR)، میکروسکوپ‌ ‌الکترونی‌ عبوری (TEM) و آزمون آب‌گریزی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که تشکیل ساختار هسته/پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم موفقیت‌آمیز بوده است. بررسی تأثیر مقدار پلی‌ دی‌متیل ‌سیلوکسان بر شفافیت، پیوستگی و آب‌گریزی پوشش نشان داد که مقدار بهینه این سیلوکسان در حدود 20 درصد وزنی است. بنا بر نتایج، نانوکامپوزیت‌های هیبریدی بر پایه دی‌اکسید سیلیسیم تقویت شده با نانوذرات هسته/پوسته دی‌اکسید تیتانیوم/ دی‌اکسید سیلیسیم می‌توانند پوشش‌های شفاف و آب‌گریز برای حفاظت کاشی و شیشه ایجاد کنند.}, keywords_fa = {پوشش‌های آب‌گریز,کاشی}, url = {https://jame.iut.ac.ir/article_2539.html}, eprint = {https://jame.iut.ac.ir/article_2539_99ef55bdae86bd0fe8afc4953f1a82f9.pdf} }