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Organic surface modification and analysis of titania nanoparticles for self‐assembly in multiple layers

  • The characteristics of TiO2 coatings can greatly influence their final performance in large‐scale applications. In the present study, self‐assembly of TiO2 nanoparticles (NPs) in multiple layers was selected as a deposition procedure on various substrates. For this, the main prerequisite constitutes the surface modification of both NPs and substrate with, for example, silane coupling agents. A set of functionalized TiO2 NPs has been produced by reaction with either (3‐aminopropyl)triethoxysilane (APTES) or (3‐aminopropyl)phosphonic acid (APPA) to functionalize the NP surface with free amino‐groups. Then, the complementary functionalized NP set can be obtained from an aliquot of the first one, through the conversion of free surface amino groups to aldehydes by reaction with glutaraldehyde (GA). Several types of TiO2 NPs differing in size, shape, and specific surface area have been functionalized. Fourier‐transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), SEM/The characteristics of TiO2 coatings can greatly influence their final performance in large‐scale applications. In the present study, self‐assembly of TiO2 nanoparticles (NPs) in multiple layers was selected as a deposition procedure on various substrates. For this, the main prerequisite constitutes the surface modification of both NPs and substrate with, for example, silane coupling agents. A set of functionalized TiO2 NPs has been produced by reaction with either (3‐aminopropyl)triethoxysilane (APTES) or (3‐aminopropyl)phosphonic acid (APPA) to functionalize the NP surface with free amino‐groups. Then, the complementary functionalized NP set can be obtained from an aliquot of the first one, through the conversion of free surface amino groups to aldehydes by reaction with glutaraldehyde (GA). Several types of TiO2 NPs differing in size, shape, and specific surface area have been functionalized. Fourier‐transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), SEM/ energy‐dispersive X‐ray spectroscopy (EDS), XPS, Auger electron spectroscopy (AES), and Time‐of‐Flight (ToF)‐SIMS analyses have been carried out to evaluate the degree of functionalization, all the analytical methods employed demonstrating successful functionalization of TiO2 NP surface with APTES or APPA and GA.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Vasile-Dan HodoroabaORCiD, Steffi Rades, P. Borghetti, Erik Ortel, Thomas Wirth, S. Garcia, E. Gómez, M. Blanco, G. Alberto, G. Martra
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Surface and Interface Analysis
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:John Wiley & Sons Ltd
Jahrgang/Band:52
Ausgabe/Heft:12
Erste Seite:829
Letzte Seite:834
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Layer-by-layer deposition; Nanoparticles; Surface chemical analysis; Surface functionalization; TiO2
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Nano
DOI:10.1002/sia.6842
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-508601
ISSN:1096-9918
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:10.06.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:25.06.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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