Metody analizy powierzchni i fotokataliza

Równanie Younga opisuje zależność między kątem zwilżania, napięciami powierzchniowymi cieczy, stałej fazy i cieczy oraz gazu.

Kąt zwilżania jest miarą stopnia zwilżania powierzchni przez ciecz. Określa geometrię kropli cieczy na powierzchni.

Powierzchnie superhydrofobowe charakteryzują się kątem zwilżania większym niż 150°. Kropla cieczy na takiej powierzchni ma kształt kulisty i łatwo się z niej odtacza.

Powierzchnie hydrofobowe charakteryzują się kątem zwilżania większym niż 90°. Kropla cieczy na takiej powierzchni ma tendencję do kulistości, ale nie tak wyraźną jak na powierzchni superhydrofobowej.

Powierzchnie hydrofilowe charakteryzują się kątem zwilżania mniejszym niż 90°. Kropla cieczy na takiej powierzchni rozprzestrzenia się i tworzy szeroki kontakt.

Powierzchnie superhydrofilowe charakteryzują się kątem zwilżania mniejszym niż 30°. Kropla cieczy na takiej powierzchni rozprzestrzenia się całkowicie.

Zwiększenie polarności powierzchni zwiększa jej zwilżalność.

Pokrycie powierzchni związkami organicznymi obniża jej zwilżalność.

Metoda określania napięcia powierzchniowego, która zakłada zależność wykładniczą pomiędzy swobodną energią powierzchniową materiału a kątem zwilżania.

Metoda analizy napięcia powierzchniowego, która uwzględnia trzy składowe: dyspersyjną, kwasową i zasadową. Szczególnie przydatna do badań powierzchni złożonych materiałów z charakterem kwasowo-zasadowym.

Częściowo lub całkowicie zjonizowany gaz, w którym ilość cząstek dodatnio i ujemnie naładowanych jest równa, co czyni go neutralnym elektrycznie.

Proces obróbki powierzchni materiałów wykorzystujący plazmę. Charakteryzuje się brakiem negatywnego wpływu na środowisko, bezpieczeństwem, taniością, powtarzalnością i łatwością kontroli.

Proces wykorzystujący TiO2 do mineralizacji zanieczyszczeń organicznych w wodzie do CO2 i H2O. Wykorzystuje promieniowanie UV do aktywacji TiO2 i inicjacji reakcji.

Właściwość materiału, która określa jego zdolność do pochłaniania światła i wykorzystania tej energii do katalizowania reakcji chemicznych.

Elektrony, które są rozproszone elastycznie na jądrach atomowych próbki, zachowując większość swojej energii kinetycznej i opuszczając powierzchnię pod innym kątem. Ich wydajność produkcji jest niezależna od napięcia przyspieszającego i jest silnie skorelowana z liczbą atomową próbki.

Elektrony pierwotne oddziałują z atomami próbki, powodując wybijanie elektronów z powłok elektronowych. Te emitowane elektrony mają niską energię i pochodzą z powierzchni próbki.

Technika analizy składu chemicznego próbki, która wykorzystuje charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie emitowane przez atomy wzbudzone przez padający strumień elektronów.

Jasność obszarów obrazu w obrazowaniu BSE rośnie wraz ze wzrostem liczby atomowej próbki, gdyż większa liczba atomów rozprasza elektrony pierwotne z większą energią.

Główna informacja pozyskiwana z obrazowania SE odnosi się do topografii powierzchni próbki. Kontrast na obrazach SE pokazuje różne wysokości i struktury powierzchni.

Próbki analityczne muszą być przewodzące prąd elektryczny, aby uniknąć gromadzenia się ładunków elektrostatycznych, które mogą zaburzać obrazowanie.

Materiały nieprzewodzące muszą być pokryte cienką warstwą materiału przewodzącego, np. złota lub grafitu, aby umożliwić przepływ prądu podczas badania w SEM.

Urządzenie generujące wysokie napięcie, konieczne do przyspieszania strumienia elektronów w urządzeniu SEM.

Materiały, takie jak dwutlenek tytanu (TiO2), które posiadają zdolność do samooczyszczania się z brudu i zanieczyszczeń organicznych pod wpływem światła słonecznego. Znajdują zastosowanie w powłokach samoczyszczących, farbach, kostce brukowej i filtrach wodnych.

Powłoki z materiałów takich jak srebro, miedź, tlenek cynku, cyrkon i dwutlenek tytanu, które wykazują działanie bakteriobójcze. Są używane w powierzchniach o dużym kontakcie z ludźmi, np. w szpitalach, środkach transportu, telefonach komórkowych, aby zminimalizować ryzyko zakażenia.

Powłoki o różnych właściwościach przewodnictwa elektrycznego. Izolowane, przewodzące i półprzewodnikowe, stosowane głównie w elektronice do tworzenia układów scalonych, wyświetlaczy i czujników.

Technika osadzania cienkich warstw materiałów na powierzchni, wykorzystując rozpylanie cząsteczek w polu magnetycznym. Stosowana do tworzenia powłok ochronnych, optycznych i funkcjonalnych.

Rodzaj mikroskopu elektronowego, który wykorzystuje wiązkę elektronów do skanowania powierzchni próbki. Umożliwia analizę morfologii, składu i struktury materiałów w nanoskali.

Źródła emitujące wiązkę elektronów, niezbędne w mikroskopie elektronowym SEM. Najpopularniejsze to działo elektronowe z termoemisją i działo elektronowe z emisją polową (FEG).

Rodzaj dział elektronowych w SEM, w których energia cieplna dostarczana do żarnika lub włókna (zwykle z wolframu) powoduje emisję elektronów.

Rodzaj dział elektronowych w SEM, w których wysokie pole elektryczne generowane na monokrystalicznym wolframie powoduje emisję elektronów.

Urządzenie generujące wiązkę elektronów w mikroskopie elektronowym.

Element układu optycznego mikroskopu elektronowego, skupiający wiązkę elektronów.

Element układu optycznego mikroskopu elektronowego, regulujący średnicę wiązki elektronów.

Metoda tworzenia obrazu w mikroskopie elektronowym, polegająca na skanowaniu powierzchni próbki wiązką elektronów.

Mikroskop elektronowy, który wykorzystuje wiązkę elektronów przechodzącą przez próbkę do tworzenia obrazu.

Siateczki miedziane wykorzystywane w TEM, pokryte formvarem lub warstwą węglową.

Polerowanie elektrochemiczne - metoda przygotowania próbek do analizy TEM poprzez usuwanie materiału z powierzchni próbki.

Efekt selektywnego przepuszczania lub odbijania światła o określonych długościach fali. Można go uzyskać poprzez wygaszanie światła o określonej długości fali.

Współczynnik załamania światła opisuje, jak światło zmienia kierunek podczas przechodzenia z jednego ośrodka do drugiego.

Przenikalność elektryczna opisuje, jak materiał reaguje na pole elektryczne.

Odbicie światła od powierzchni, gdzie nierówności powierzchni są znacznie mniejsze od długości fali światła.

Odbicie światła od powierzchni, gdzie nierówności powierzchni są porównywalne z długością fali światła.

Odbicie światła od powierzchni metalicznych, gdzie światło jest odbijane w sposób równomierny i w szerokim zakresie widma.

Charakterystyka spektralna opisuje, jak materiał pochłania i przepuszcza światło w zależności od jego długości fali.

Współczynnik transmisji opisuje, jaka część światła przechodzi przez materiał.