Anionos tenzidekkel társított kitozánalapú nanobevonatok: előállítás és jellemzés

Abstract

The surface and bulk properties of chitosan coatings containing anionic surfactants (sodium dodecyl sulfate and sodium dodecyl benzyl sulfonate) were investigated. The chitosan-surfactant composite coatings were prepared by two different methods. In the first method, the nanolayer was formed from a precursor solution containing surfactant and chitosan using the dip-coating technique, while in the second method, the layers deposited from the pure precursor solution of chitosan were subsequently impregnated in aqueous surfactant solutions. The layer thickness and refractive index of the coatings were characterized by UV-visible spectroscopy, and the surfactant content and its depth distribution were examined by X-ray photoelectron spectroscopy. The surface properties of the coatings were characterized by atomic force microscopy and water contact angle measurements. The permeability and corrosion protection of the coatings were studied with electrochemical measurements (polarization tests and impedance spectroscopy), and their swelling in a humid environment was examined with spectroscopic ellipsometry. The hydrophobicity of the coatings and their resistance to water vapor increased due to the addition of surfactant, which makes it possible to use them to protect printed circuit boards from corrosion in a humid environment.

ÖSSZEFOGLALÓ

A kutatómunka során anionos tenzidet (nátrium-dodecilszulfátot és nátrium-dodecilbenzilszulfonátot) tartalmazó kitozánbevonatok felületi és tömbi tulajdonságait vizsgáltuk. A tenzidet két módszerrel vittük be a bevonatba: az első szerint tenzidet és kitozánt is tartalmazó prekurzor oldatból, mártásos technikával történt a rétegképzés. A második módszernél a csak kitozánt tartalmazó prekurzor oldatból képzett rétegeket utólagosan impregnáltuk a tenzidek oldataiban. A bevonatok rétegvastagságát és törésmutatóját UV-látható spektroszkópiával jellemeztük, a tenzidtartalmat és annak mélységi eloszlását pedig röntgen-fotoelektron-spektroszkópiával vizsgáltuk. A bevonatok felületi tulajdonságait atomierő-mikroszkópiával és vízperemszögek mérésével jellemeztük. A bevonatok áteresztőképességét és korróziós védőhatását elektrokémiai mérésekkel (polarizációs tesztek és impedancia-spektroszkópia) tanulmányoztuk, párás környezetben történő duzzadásukat pedig spektroszkópiai ellipszometriával vizsgáltuk. A bevonatok hidrofobitása és vízpárával szembeni ellenállása növekedett a tenzid hozzáadásának hatására, így a bevonatok például nyomtatott áramköri lapok korrózióvédelmére használhatók párás környezetben