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Superspreading and Drying of Trisiloxane-Laden Quantum Dot Nanofluids on Hydrophobic Surfaces
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-04-01 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c00337 Nikolai Kubochkin 1 , Joachim Venzmer 2 , Tatiana Gambaryan-Roisman 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-04-01 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c00337 Nikolai Kubochkin 1 , Joachim Venzmer 2 , Tatiana Gambaryan-Roisman 1
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Nanofluids hold promise for a wide range of areas of industry. However, understanding the wetting behavior and deposition formation in the course of drying and spreading of nanofluids, particularly containing surfactants, is still poor. In this paper, the evaporation dynamics of quantum dot-based nanofluids and evaporation-driven self-assembly in nanocolloidal suspensions on hexamethyldisilazane-, polystyrene-, and polypropylene-coated hydrophobic surfaces have been studied experimentally. Moreover, for the very first time, we make a step toward understanding the wetting dynamics of superspreader surfactant-laden nanofluids. It was revealed that drying of surfactant-free quantum dot nanofluids in contrast to pure liquids undergoes not three but four evaporation modes including last additional pinning mode when the contact angle decreases while the triple contact line is pinned by the nanocrystals. In contrast to previous studies, it was found out that addition of nanoparticles to aqueous surfactant solutions leads to deterioration of the spreading rate and to formation of a double coffee ring. For all surfaces examined, superspreading in the presence and absence of quantum dot nanoparticles takes place. Despite the formation of coffee rings on all substrates, they have different morphologies. In particular, the knot-like structures are incorporated into the ring on hexamethyldisilazane- and polystyrene-coated surfaces.
中文翻译：
含三硅氧烷的量子点纳米流体在疏水表面上的超铺展和干燥
纳米流体有望在广泛的工业领域中使用。然而，对纳米流体，特别是包含表面活性剂的干燥和铺展过程中的润湿行为和沉积形成的了解仍然很差。本文通过实验研究了基于量子点的纳米流体的蒸发动力学以及在六甲基二硅氮烷，聚苯乙烯和聚丙烯涂层疏水表面上纳米胶体悬浮液中的蒸发驱动自组装。此外，这是我们第一次迈出了解含超级扩散剂表面活性剂纳米流体润湿动力学的一步。揭示了与纯液体相比，无表面活性剂的量子点纳米流体的干燥经历的不是三种而是四种蒸发模式，包括当接触角减小而三重接触线被纳米晶体所束缚时最后的附加的束缚模式。与先前的研究相反，发现将纳米颗粒添加到表面活性剂水溶液中会导致铺展速率变差并形成双咖啡环。对于所有检查的表面，在存在和不存在量子点纳米粒子的情况下都会发生超扩散。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。与先前的研究相反，发现将纳米颗粒添加到表面活性剂水溶液中会导致铺展速率变差并形成双咖啡环。对于所有检查的表面，在存在和不存在量子点纳米粒子的情况下都会发生超扩散。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。与先前的研究相反，发现将纳米颗粒添加到表面活性剂水溶液中会导致铺展速率变差并形成双咖啡环。对于所有检查的表面，在存在和不存在量子点纳米粒子的情况下都会发生超扩散。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。
更新日期：2020-04-03
中文翻译：
含三硅氧烷的量子点纳米流体在疏水表面上的超铺展和干燥
纳米流体有望在广泛的工业领域中使用。然而，对纳米流体，特别是包含表面活性剂的干燥和铺展过程中的润湿行为和沉积形成的了解仍然很差。本文通过实验研究了基于量子点的纳米流体的蒸发动力学以及在六甲基二硅氮烷，聚苯乙烯和聚丙烯涂层疏水表面上纳米胶体悬浮液中的蒸发驱动自组装。此外，这是我们第一次迈出了解含超级扩散剂表面活性剂纳米流体润湿动力学的一步。揭示了与纯液体相比，无表面活性剂的量子点纳米流体的干燥经历的不是三种而是四种蒸发模式，包括当接触角减小而三重接触线被纳米晶体所束缚时最后的附加的束缚模式。与先前的研究相反，发现将纳米颗粒添加到表面活性剂水溶液中会导致铺展速率变差并形成双咖啡环。对于所有检查的表面，在存在和不存在量子点纳米粒子的情况下都会发生超扩散。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。与先前的研究相反，发现将纳米颗粒添加到表面活性剂水溶液中会导致铺展速率变差并形成双咖啡环。对于所有检查的表面，在存在和不存在量子点纳米粒子的情况下都会发生超扩散。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。与先前的研究相反，发现将纳米颗粒添加到表面活性剂水溶液中会导致铺展速率变差并形成双咖啡环。对于所有检查的表面，在存在和不存在量子点纳米粒子的情况下都会发生超扩散。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。尽管在所有基材上均形成了咖啡环，但它们具有不同的形态。特别地，结状结构在六甲基二硅氮烷和聚苯乙烯涂覆的表面上并入环中。
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