Desarrollo de superficies ultra hidrofóbicas sobre aluminio mediante anodizado en soluciones de ácido sulfúrico modificadas con etanol y hdtms

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dc.contributor.advisorPinheiro Dick, Luis Frederico
dc.contributor.advisorGarcía Vergara, Sandra Judith
dc.contributor.authorRativa Melo, Yesenia
dc.date.accessioned2024-03-03T23:22:00Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:22:00Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractLas superficies ultra hidrofóbicas se caracterizan por tener un ángulo de contacto mayor o igual a 120°, esto se consigue mediante la combinación de baja energía superficial y rugosidad. En esta investigación se plantea un mecanismo en el que por medio de la anodización sulfúrica silánica se pueden obtener las propiedades superficiales deseadas de alta repelencia al agua o ultra hidrofobicidad en superficies de aluminio. Se trata del desarrollo de un baño electrolítico sulfúrico compuesto por diferentes cantidades de ácido sulfúrico, etanol y hexadecil-trimetoxisilano (HDTMS), en donde el HDTMS se incorpora en la superficie porosa resultante del proceso de anodización; el etanol es incorporado en la solución por su capacidad para disolver los silanos. Además, se comprobó que su presencia en el electrolito disminuye levemente la mojabilidad de la superficie. Se muestran varios métodos utilizados para la incorporación del HDTMS en la solución, que consisten en la variación de la composición del baño, temperatura y método de aplicación de silano. La opción más acertada fue realizar previa hidrólisis del HDTMS en el etanol antes de adicionar el ácido sulfúrico, alcanzándose por este medio un ángulo de contacto cercano a 120°. Adicionalmente se estudia la influencia de la concentración de HDTMS en el electrolito sobre el ángulo de contacto. Se realizaron análisis químicos de Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier y espectroscopia Raman para confirmar la presencia de HDTMS en el óxido de aluminio, la morfología de la superficie se estudió por medio de análisis de imágenes obtenidas por microscopía electrónica de barrido.
dc.description.abstractenglishUltra hydrophobic surfaces are characterized for having a contact angle equal or greater than 120°, which can be achieved by the combination of low surface energy and roughness. In this investigation, the sulfuric-silanic anodizing process was developed and proposed as a method of obtaining enhanced water repellence on the surface of aluminum. The anodizing bath consisted of different portions of sulfuric acid, ethanol and hexadecyl-trimethoxysilane (HDTMS), with the aim of incorporating HDTMS in the porous oxide produced by the anodizing process. Ethanol is added to the solution because of its capability to dissolve silanes. A light decrease of the wettability was observed with the increase of ethanol concentration in the bath. Some methods used to incorporate HDTMS into the solution are showed, varying bath composition, temperature and silane addition. The best results were achieved when a pre-hydrolysis of HDTMS was performed in ethanol before adding the sulfuric acid electrolyte, obtaining contact angles close to 120°. Additionally, the influence of the HDTMS concentration on the contact angle is studied. Chemical analysis of FTIR and Raman spectroscopy were performed to confirm the HDTMS presence on the aluminum oxide and the surface morphology was analyzed by Scanning Electron Microscopy.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/36591
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectUltra Hidrofobicidad
dc.subjectAluminio
dc.subjectHexadeciltrimetóxisilano
dc.subjectAnodización.
dc.subject.keywordUltra Hydrophobicity
dc.subject.keywordAluminum
dc.subject.keywordHexadecyltrimethoxysilane
dc.subject.keywordAnodizing.
dc.titleDesarrollo de superficies ultra hidrofóbicas sobre aluminio mediante anodizado en soluciones de ácido sulfúrico modificadas con etanol y hdtms
dc.title.englishDevelopment of ultra hydrofobicity surfaces on aluminum by anodizing in sulfuric acid solutions modified with ethanol and hdtms
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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