Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tương tác của các chất bôi trơn mô hình có chuỗi ngắn với bề mặt của các lớp carbon vô định hình hydro hóa
Tóm tắt
Sự hấp phụ của nước và các chất bôi trơn mô hình perfluorinated nhỏ trên các lớp carbon vô định hình hydro hóa (a∶C-H) với hàm lượng hydro khác nhau đã được nghiên cứu bằng phương pháp quang phổ giải hấp nhiệt (TDS). Hàm lượng hydro của các lớp carbon được đo bằng phương pháp tán xạ Rutherford (RBS) và quang phổ hồi ứng đàn hồi (ERS) và tương quan với sự thay đổi trong năng lượng tự do bề mặt được đo bằng phân tích góc tiếp xúc. Các lớp carbon hydro hóa có năng lượng bề mặt tự do cao nhất cung cấp sự tương tác hấp dẫn lớn hơn cho các chất bôi trơn mô hình. Tất cả các loài chất bôi trơn mô hình được nghiên cứu - nước (D2O), ete perfluorodiethyl (CF3CF2OCF2CF3), perfluoropentane (CF3(CF2)3CF3), perfluorooctane (CF3(CF2)6CF3), 2,2,2-trifluoroethanol (CF3CH2OH), và 1,1,7-H-perfluoroheptanol (CF2H(CF2)5CH2OH) - đều hấp phụ reversibly lên bề mặt carbon mà không có phản ứng hóa học đáng kể. Sự gia tăng năng lượng giải hấp với độ dài chuỗi tăng lên được quan sát thấy trong số các chất hấp phụ và được quy cho sự tăng cường tương tác van der Waals. Việc bổ sung các nhóm đầu alcohol cung cấp một con đường tạo liên kết hydro với bề mặt và làm tăng ~20 kJ/mol năng lượng giải hấp so với một ankan perfluorinated có cùng độ dài chuỗi. Liên kết ete trong các chất bôi trơn mô hình không tạo ra sự tăng đáng kể trong năng lượng giải hấp vì các substituent fluorine hiệu quả che chắn oxy. Tất cả những phát hiện này chỉ ra rằng các chất bôi trơn perfluorinated chủ yếu ở trạng thái hấp phụ vật lý trên các bề mặt carbon hydro hóa.
Từ khóa
#hấp phụ #bôi trơn #carbon vô định hình #giải hấp nhiệt #năng lượng bề mặtTài liệu tham khảo
A.M. Homola, C.M. Mate and G.B. Street, Mater. Res. Soc. Bull. 15 (1990) 45.
V. Maurice, K. Takeuchi, M. Salmeron and G.A. Somorjai, Surf. Sci. 250 (1991) 99.
K. Takeuchi, M. Salmeron and G.A. Somorjai, Surf. Sci. 279 (1992) 328.
K. Takeuchi, S.S. Perry, M. Salmeron and G.A. Somorjai, Surf. Sci. 323 (1995) 30.
M.M. Walczaka and P.A. Thiel, Surf. Sci. 224 (1989) 425.
G.H. Vurens and C.M. Mate, Appl. Surf. Sci. 59 (1992) 281.
J.E.E. Baglin, A.J. Kellock, M.A. Crockett and A.H. Shih, Nuc. Instr. Meth. Phys. Res. B 64 (1992) 469.
R.O. Dillon, J.A. Woollam and V. Katkanant, Phys. Rev. B 29 (1984) 3482.
P.A. Redhead, Vacuum 12 (1962) 203.
D. Eisenberg and W. Kauzmann, in The Structure and Properties of Water (Oxford University Press, New York, 1969).
M. Klaua and T.E. Madey, Surf. Sci. 136 (1984) L42.
K. Bange, T.E. Madey, J.K. Sass and E. Stuve, Surf. Sci. 183 (1987) 334.
A. Spitzer, A. Ritz and H. Luth, Surf. Sci. 152/153 (1985) 543.
P.A. Thiel and T.E. Madey, Surf. Sci. Rep. 7 (1987) 211.
A.W. Adamson, Physical Chemistry of Surfaces, 5th Ed. (Wiley, New York, 1990).
J.K. Lee, M. Smallen, J. Enguero, H.J. Lee and A. Chao, IEEE Trans. Magnetics 29 (1993) 276.
B.A. Sexton and A.E. Hughes, Surf. Sci. 140 (1984) 227.
J.A.N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces with Application to Colloidal and Biological Systems (Academic Press, London, 1985).
L.S. Helmick and W.R. Jones Jr., NASA Tech. Memor. 102493 (1990).
H.J. Lee, R. Zubeck, D. Hollar, J.K. Lee, A. Chao and M. Smallen, J. Vac. Sci. Tech. A 13 (1993) 711.
W.R. Jones Jr., T.R. Bierschenk, T.J. Juhlke, H. Kawa and R.J. Lagow, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Develop. 27 (1988) 1497.