strokovne informacijestrokovne informacijeSTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJE

89drugo

četrtletje2010

UvodnikIzbor postopkov izdelave fleksibilne

tankoslojne sončne celice na osnovi TiO2

1. Priprava stabilnih TiO2 suspenzij za plastenje vlaknotvornih polimerov

Vlaga in sanirni sušilni ometPogoste zadrege cinkarniških piscev

različnih besedil (III) [1]

UvodnikV medijih in javnosti nas razni govorniki razveseljujejo s spoznanjem, da nas iz krize lahko rešita le znanje in posledično večja konkurenčnost našega gospodarstva. Tako velike besede, ki pa hkrati tako malo povedo.

V čem je skrivnost povezave znanja in uspešnosti podjetij v pravi meri ugotovimo, ko v celoti spozna-mo dinamiko medsebojnih povezav in vplivov. Zgolj ekonomsko vrednotenje razmerja med vložkom v znanje in povečanim dobičkom je premalo, da bi razumeli pravo vrednost sistematičnega vzpod-bujanja uporabe znanja v poslovnem procesu.

V okolju, v katerem se pomen znanja pravilno vrednoti in neguje, se dogajajo številni procesi, ki so za izboljševanje uspešnosti podjetja dolgoročno ključni.

Obzorje delovanja strokovnjakov se razširi na kroge izven podjetja in zagotovi plodno izmenjavo znanja in izkušenj z drugimi strokovnjaki v državi in širše. Poveča se prepoznavnost podjetja kot dina-mične in na znanju temelječe organizacije, ki vzbuja zaupanje v dolgoročno perspektivo.

In mogoče najpomembneješe – med zaposlenimi vzpostavi vzdušje dinamike in izzivov, ko postane razmišljanje, reševanje problemov in izboljševanje nekaj neločljivo povezanega z delom posamezni-ka in njegovim prispevkom k boljšemu položaju podjetja.

Naj torej naš moto ne bo le podoba vztrajnosti in prilagajanja, ampak tudi in predvsem podoba di-namičnosti in osvajanja.

Glavni in odgovorni urednikmag. Vladimir Vrečko

Dr. Andrej Lubej

Izbor postopkov izdelave fleksibilne tankoslojne sončne celice na osnovi TiO2

V prispevku je informativno predstavljenih pet izbranih postopkov priprave fotosenzibilnega sloja na osnovi ultrafinega titanovega dioksida, ki so že, bodo ali pa lahko postanejo osnova za industrijsko proizvodnjo fleksibilnih tankoslojnih solarnih folij.

1) Elektrofereza [1]Postopek temelji na jačanju osnovnega mezo-poroznega sloja TiO2 [2] z oplaščevanjem s ko-loidnimi delci s pomočjo električnega toka. Sol mora biti stabilen in delci morajo biti električno nabiti, dovolj majhni in ne aglomerirani. Proces depozicije temelji na metaloksopolimerih sinte-tiziranih s hidrolizo in kondenzacijo metalalko-ksidov v raztopini alkohola in ob dodatku joda, acetona in vode. Avtorji članka [1] kot izhodišče uporabljajo P25 in z elektroferezo na oborjeni sloj titanovega dioksida nanašajo še sloj MgO. Pri tem dosegajo izkoristke do 5,1 %, ob uporabi tlaka pa celo do 6,2 %. Postopek je mogoče izva-jati pri dovolj nizkih temeraturah, da omogočajo uporabo prevodne PET folie.

2) Polimerno vezivo [3]Polimerno vezivo je makromolekula, katere osnovno verigo sestavljajo povezani O-Ti-O čle-ni. Na titan so lahko vezane še različne funkcio-nalne skupine, ki omogočajo dobro vezavo na nanodelce titanovega dioksida. Primerno PV je na primer poli(n-butil-titanat) razopljen v n-bu-tanolu. Postopek je patentirala Konarka in je pri-meren za roll-to-roll proizvodni proces, izvajati pa ga je mogoče pri temperaturah, ki omogo-čajo uporabo prevodne PET folie.

3) Kovinska mreža Postopek temelji na oslojevanju kovinske mre-že s titanovim dioksidom, ki poteka s pomočjo sintranja. Kovinska mreža, ki je prepustna za J3

- in J- ione lahko leži pred platinizirano katodo. Tako imamo lahko obe elektrodi iz dobro prevodnega materiala. Sama ideja kolikor vem še ni patenti-rana, je pa Konarka patentirala [4] postopek, ki temelji na uporabi različnih mrežastih elektrod (katode in anode). Pri čemer so te lahko iz kovin, prevodnih polimerov ali metaliziranih neprevo-

1 Uvod

Fotokatalitično aktivne okside prehodnih kovin (MO) ali (MO2), kot sta titanov dioksid (TiO2) ali cirkonijev dioksid (ZrO2), uporabljamo kot foto-katalizatorje pri samočistilnih premazih. Za dose-ganje zadostne fotokatalitične aktivnosti katali-zatorja je potrebna velika aktivna površina, ki jo zagotavlja katalizator v obliki nanodelcev.Pri postopkih priprave nanoprevlek iz predho-dno oblikovanih nanodelcev TiO2 pa se pojavlja poseben problem, saj imajo nanodelci zelo ve-liko površinsko energijo in težijo k aglomeraciji [1]. Najpomembnejša fizikalna lastnost koloidnih

disperzij je težnja delcev k agregaciji. Vodne su-spenzije TiO2 so koloidne disperzije, v njih nano-delci hitro agregirajo, kar zmanjšuje efektivno fotokatalitično površino. Zaradi privlačnih inte-rakcij je stopnja agregacije TiO2 nanodelcev pre-cej visoka. Površina aglomeratov je enaka vsoti površin primarnih delcev, ki jih sestavljajo [2, 3]. S kontroliranjem agregiranja nanodelcev z manj-šanjem van der Waalsovih in večanjem odbojnih Culombskih interakcij je uporabnost suspen-zij TiO2 nanodelcev znatno večja [3, 4]. Velikost agregatov spreminjamo s spreminjanjem pH, ki povzroči spremembo površinskega naboja TiO2 nanodelcev, ionske jakosti (senčenje), dovaja-

dnih materialov (bombaž, volna, svila ...). S tem postopkom se izognemo uporabi prevodne foli-je iz umetne mase.

4) Visokoporozen substrat [5] Bistvo ideje je v tem, da namesto poroznega sloja polprevodnika uporabimo prevoden ma-terial, ki ima na površini nanesen nekaj le na-nometrov debel sloj titanovega dioksida. Na ta način močno izboljšamo transport elektronov, saj je nijihova pot skozi polprevodnik bistveno krajša. V članku [5] je opisan postopek priprave visokoporozne titanove folije, ki jo oksidirajo na dva načina, termalno in anodno. Solarne celice, ki temeljijo na tem principu so že v prodaji, pro-izvaja jih izraelska firma 3GSolar (OrionSolar). Na principu visokoporozne titanove folije izdelu-je fleksibilne celice tudi angleško podjetje G24i. Tehnologijo so odkupili od Konarke, roll-to-roll proces omogoča izdelavo pol milje oslojene fo-lije v 3 urah. Zanimivo je, da uporabljajo tekoči elektrolit (J3

-/J-). Protielektroda je iz PEN (Poli eti-len naftalat), zadnja zaščitna folija pa iz PET (po-lietilen tereftalat-poliester). Za zunanjo uporabo celico dodatno zaščitijo.

5) Lift offPostopek temelji na predsintranem sloju titano-vega dioksida, ki ga prenesejo [6] na fleksibilen nizkotemperaturen substrat. Postopek prenosa je menda enostaven, v kombinaciji z visokotlač-nim stiskanjem [7] se učinkovitost še poveča in je mogoče doseči izkoristke do 7,4 %. Predvidoma bo v letošnjem letu po tem postopku stekla pro-izvodnja v japonskem podjetju Peccel Tehnolo-gies, ki je spin-off podjetje Univerze v Yokohami in je povezano s Sharpom.

Reference:

[1] Grinis, L., Kotlyar, S., Rühle, S., Grinblat, J., Za-ban, A. (2010). Conformal Nano-Sized. Inorganic Coatings on Mesoporous TiO2 Films for Low-Temperature Dye-Sensitized Solar Cell Fabrication. Adv. Funct. Mater. 20. 282.

[2] a) Grinis, L., Dor, S., Ofir, A., Zaban, A. (2009). J. Photochem. Photobiol., 52. 198. b) Dor, S., Rühle, S., Ofir, A., Adler, M., Grinis, L., Zaban, A. (2009) Colloids Surf. 70. 342.

[3] Chittibabu, K., Gaudiana, R. (2005). US 6,858,158 B2, Konarka Technologies, Inc.

[4] Gaudiana, R., Eckert, R., Montello, A., Montel-lo, E. (2006). US 7,022,910 B2, Konarka Technolo-gies, Inc.

[5] Chappel, S., Grinis, L., Ofir, A., Zaban, A. (2005). Extending the Current Collector into the Nano-porous Matrix of Dye Sensitized Electrodes. Jour-nal of Physical Chemistry B, 109. 1643.

[6] Dürr, M., Schmid, A., Obermaier, M. (2007). Re-cent advances in dye-sensitized solar cells. Ad-vances Optoelectronics, 65073.

[7] Yamaguchi, T., Tobe, N., Matsumoto, D., Ara-kawa, H. (2007). Highly efficient plastic substrate dye-sensitised solar cells using a compression method for preparation of TiO2 photoelectrodes. Chemical Communications, 4767.

Dr. Nika Veronovski

1. Priprava stabilnih TiO2 suspenzij za plastenje vlaknotvornih polimerov

njem energije (npr. ultrazvočne, toplote). V razto-pini je zelo velikih agregatov malo, manjših več, monomerov pa spet manj [3, 5, 6].

Različni postopki v farmacevtski, kemični in bar-varski industriji zahtevajo dispergiranje in dea-glomeracijo nanodelcev in zmanjšanje primar-nih delcev na mikronskem in submikronskem rangu, kar vodi do povečanja površine delcev. Povečanje razpoložljive površine se odraža v po-višanju reaktivnosti reagentov in katalizatorjev [2, 7], dosežemo jo lahko tudi z uporabo površin-sko aktivnih sredstev.

1.1 Izdelava TiO2 prevlek iz že pripravljenih na-nodelcev TiO2 pri različnih pH vrednostih

V primerjavi z drugimi pigmenti, lahko TiO2 do-kaj enostavno dispergiramo v tekočinah. V stiku z vodo je TiO2 amfoteren. V odvisnosti od pH vrednosti medija se spremeni njegov površinski naboj [5, 6, 8], zato je pri nizkih pH vrednostih nabit pozitivno, pri visokih pH vrednostih pa ne-gativno. Pri izoelektrični točki (IET) se gibanje v električnem polju ustavi, saj imajo delci na strižni površini enako število tako pozitivnih kot nega-tivnih nabojev in navzven delujejo brez naboja. Čisti TiO2 ima IET pri pH vrednostih med 4,5 in 6,5. V vodnih sistemih lahko ima IET pomemben vpliv na pojav aglomeracije delcev. Stabilnost TiO2 vodnih suspenzij je mogoče ohraniti že z uravnavanjem pH vrednosti. To lahko dosežemo, če se pH sistema razlikuje za približno 4 enote od IET, in če ionska moč ni previsoka.

1.2 Izdelava TiO2 prevlek iz že pripravljenih na-nodelcev TiO2 z uporabo površinsko aktivnih sredstev (PAS)

Tenzidi vsebujejo vsaj eno skupino z afiniteto do vode (hidrofilni del) in hidrofobni ostanek. Ker delujejo na majhnih površinah, jih imenujemo površinsko aktivna sredstva (PAS). Osnovna ka-rakteristika PAS je amfifilnost: del molekule amfi-filno zgrajene spojine se obnaša kot snov, topna v organskih topilih oz. olju (hidrofobni del), drugi del molekule pa se obnaša kot v vodi topna snov (hidrofilni del). Zaradi takšne zgradbe prihaja v sistemih, ki so sestavljeni iz več faz, do orien-tacij tenzidnih molekul in njihove razporeditve na mejnih faznih površinah. Posebnost PAS je sposobnost tvorbe micel. Micele se oblikujejo v notranjosti raztopine, in sicer samo pri določe-ni koncentraciji PAS. To koncentracijo označimo kot kritično koncentracijo tvorbe micel (CMC). Pri CMC se fizikalne lastnosti tenzidnih raztopin skokovito menjajo.

Hidrofilni del molekule je lahko elektropozitiven (kationsko aktivni tenzidi) oz. elektronegativen (anionsko aktivni tenzidi). Poznamo tudi neion-ske tenzide, pri katerih hidrofilni del molekule nima značaja soli.

Površinsko aktivno sredstvo (PAS), v sistemu pri-sotno pri zelo nizkih koncentracijah, se absorbira na površine ali medpovršine in povzroči bistveno spremembo površinske napetosti. PAS običajno znižujejo površinsko napetost. Visoka učinkovi-tost PAS in nizka kritična koncentracija tvorbe micel (CMC) so lastnosti geminov. Gemini tvorijo tekočo kristalino fazo v širokem koncentracijskem območju, kar je pomembno za mnoge aplikacije. Micele se pričnejo tvoriti že pri koncentracijah, ki so več kot en red velikosti nižje kot v primerljivih monomernih PAS. Tudi učinkovitost geminov, ki je podana z vrednotenjem površinske napetosti pri kritični koncentraciji tvorbe micel (γCMC), je običajno višja od učinkovitosti primerljivih mo-nomernih PAS [9]. Gemine si lahko predstavlja-mo kot dimer, dve amfifilni molekuli, povezani z vmesnikom [9, 10, 11]. α,ω-bis(N-dodecil-N,N’-dimetilamonijev bromid) kationsko aktivno alki-lamonijevo gemini površinsko aktivno sredstvo sestoji iz dveh dodecilnih verig, povezanih na oba konca α,ω--N,N’-dimetilaminskih verig, lo-čenih s šestimi metilenskimi enotami, ki delujejo kot vmesniki med polarnimi glavami. Gemini še nimajo večjega komercialnega pomena, vendar so predmet številnih raziskav [9, 12–15].

Kemijska struktura α,ω-bis(N-dodecil-N,N'-dimetilamonijevega bromida) kationsko aktivne-ga alkilamonijevega gemini sredstva s CMC 5x10-4

mol/L v 5x10-3 mol/L KBr pri 25±1°C

2 Rezultati z diskusijo2.1 Elektroforetična mobilnost delcev TiO2

Elektrokinetični pojavi se v veliki meri uporabljajo za pridobivanje informacij o električnem stanju na površini trdno/tekoče. Zato smo na aparatu Malvern Zetasizer 2000 apparatus (Malvern In-struments, England) določili IET TiO2 nanodelcev,

ki je pomemben parameter za ugotovljanje vrste nastalih prevlek. Elektrokinetične lastnosti nano-delcev pomagajo pri določanju razlik med mate-riali z nanoprevlekami.

Na sliki 1 je prikazana elektroforetična mobilnost, µe, in zeta potencial, ζ, TiO2 delcev kot funkcija pH. ζ je izračunan s pomočjo O’Brien and White metode [16]. Izoelektrična točka delcev je med pH 4,5 in 5. Ta vrednost je nekoliko nižja, vendar primerljiva z vrednostmi, ki jih najdemo v litera-turi [2, 17].

Slika 1. Elektroforetična mobilnost, µe, in zeta potencial, ζ , delcev

2.2 Porazdelitev velikosti delcev in stabilnost suspenzij TiO2 nanodelcev

TiO2 so preučevali že mnogi avtorji [18–22], do-bro so znane mnoge njegove lastnosti, še po-sebej tiste, ki se nanašajo na naboj, vpliv ionske moči in katalitične aktivnosti. Ker pa je za pripra-vo homogenih prevlek nujno pripraviti stabilne suspenzije TiO2 nanodelcev, smo TiO2 suspenzi-je podrobno raziskali. Za določanje porazdeli-tve velikosti delcev in stabilnosti suspenzij smo uporabili metodo sipanja svetlobe z aparatom Zetasizer Nano series HT (Malvern, UK), z Mal-vern enoto za sipanje svetlobe.

Porazdelitev velikosti delcev

V prvi fazi smo izvedli vizualno določanje stabil-nosti vodnih suspenzij TiO2 nanodelcev z doda-no raztopino geminov brez uravnavanja pH. V primeru TiO2 suspenzij pride do pojava oborine v prisotnosti 20, 30 in 50 x 10-6 mol/L raztopine geminov, slika 2. Izmerjene pH vrednosti teh di-sperzij so med 6,0 in 8,1. Preostale disperzije so motne in relativno stabilne.

Slika 1. Elektroforetična mobilnost, µ , in zeta

2. Rezultati z diskusijo

2.1 Elektroforetična mobilnost delcev TiO2

Elektrokinetični pojavi se v veliki meri uporabljajo za pridobivanje informacij o električnem stanju na površini

trdno/tekoče. Zato smo na aparatu Malvern Zetasizer 2000 apparatus (Malvern Instruments, England) določili

IET TiO2 nanodelcev, ki je pomemben parameter za ugotovljanje vrste nastalih prevlek. Elektrokinetične

lastnosti nanodelcev pomagajo pri določanju razlik med materiali z nanoprevlekami.

Na sliki 1 je prikazana elektroforetična mobilnost, μe, in zeta potencial, ζ, TiO2 delcev kot funkcija pH. ζ je

izračunan s pomočjo O’Brien and White metode [16]. Izoelektrična točka delcev je med pH 4,5 in 5. Ta vrednost

je nekoliko nižja, vendar primerljiva z vrednostmi, ki jih najdemo v literaturi [2, 17].

Slika 1. Elektroforetična mobilnost, μe, in zeta potencial, ζ , delcev

2.2 Porazdelitev velikosti delcev in stabilnost suspenzij TiO2 nanodelcev

TiO2 so preučevali že mnogi avtorji [18–22], dobro so znane mnoge njegove lastnosti, še posebej tiste, ki se

nanašajo na naboj, vpliv ionske moči in katalitične aktivnosti. Ker pa je za pripravo homogenih prevlek nujno

pripraviti stabilne suspenzije TiO2 nanodelcev, smo TiO2 suspenzije podrobno raziskali. Za določanje

porazdelitve velikosti delcev in stabilnosti suspenzij smo uporabili metodo sipanja svetlobe z aparatom Zetasizer

Nano series HT (Malvern, UK), z Malvern enoto za sipanje svetlobe.

Porazdelitev velikosti delcev

V prvi fazi smo izvedli vizualno določanje stabilnosti vodnih suspenzij TiO2 nanodelcev z dodano raztopino

geminov brez uravnavanja pH. V primeru TiO2 suspenzij pride do pojava oborine v prisotnosti 20, 30 in 50 x 10-

Slika 2. Test obarjanja 5,0 mg/mL vodne suspenzije TiO2

Porazdelitev velikosti delcev smo določili s sipa-njem svetlobe na TiO2 delcih (DLS meritve). Pred dodatkom PAS je bila zaradi negativno nabitih TiO2 nanodelcev v vodnem mediju pH vrednost suspenzije 4,4. Ob dodatku geminov pa se je pH vrednost suspenzije spremenila. Analiza sipanja svetlobe na različno pripravljenih suspenzijah TiO2 nanodelcev je pokazala, da se oblikujejo različne porazdelitve velikosti delcev v odvisnosti od pogojev priprave suspenzije. Porazdelitvene krivulje kažejo dve oz. tri populacije velikosti del-cev. Velikosti so od 50 do 5600 nm. Kot posledi-co prisotnosti geminov lahko opazimo znižanje agregacije. Pri optimalnih pogojih je bil sistem skoraj popolnoma dispergiran. Pri takšnih pogo-jih izginejo večji aglomerati velikosti ~ 4500 nm. Manjše populacije delcev so velikosti ~ 80 nm, medtem ko so večje populacije velikosti delcev velike od 230 do 280 nm.

Slika 3. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0 mg/mL TiO2 suspenzijo nanodelcev brez dodatka gemini PAS in v prisotnosti 1,0; 10; 100 in 250 x 10-6 mol/L geminov

Pojav aglomeracije ponovno nastopi po dodat-ku 3,0; 30 in 50 x 10-6 mol/L geminov (slika 4). Največji aglomerati oz. velike populacije velikosti delcev so prisotne v TiO2 suspenzijah po dodatku 30 x 10-6 mol/L geminov, manjši pa po dodatku 3- in 50 x 10-6 mol/L geminov, kar dokazuje, da je koncentracija površinsko aktivnega sredstva izrednega pomena.

Slika 2. Test obarjanja 5,0 mg/mL vodne Slika 2. Test obarjanja 5,0 mg/mL vodne

Slika 3. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0 Slika 3. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0

Slika 4. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0 mg/mL TiO2 suspenzijo nanodelcev v prisotnosti 3,0; 30 in 50 x 10-6 mol/L geminov

Porazdelitev velikosti delcev in fazno ločitev smo nadzorovali z natančnim dodajanjem PAS pri ustreznih pH pogojih. Slika 5 prikazuje poraz-delitev velikosti delcev za kisle 5,0 mg/mL TiO2 vodne suspenzije brez PAS in v prisotnosti 10; 50; 100 in 400 x 10-6 mol/L geminov. Slika 5 kaže porazdelitvene krivulje v območju od 70 do 380 nm. Rezultati so pokazali podobno porazdelitev velikosti delcev.

Slika 5. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0 mg/mL TiO2 suspenzijo nanodelcev brez površinsko aktivnih sredstev in v prisotnosti 10, 50, 100, 400 in 500 x 10-6 mol/L geminov pri pH 3,0

Slika 6 prikazuje porazdelitev velikosti delcev za alkalne 5,0 mg/mL TiO2 vodne suspenzije brez površinsko aktivnih sredstev in v prisotnosti 10 in 50 x 10-6 mol/L geminov. Slika 6 kaže porazde-litvene krivulje v območju od 384 do 5600 nm. Najvišjo stopnjo aglomeracije kaže pri pH ~ 10 suspenzija z dodatkom 10 x 10-6 mol/L gemi-nov, s prisotnostjo ogromnih skupkov velikosti ~ 5596 nm.

Slika 6. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0 mg/mL TiO2 suspenzijo nanodelcev brez površinsko aktivnih sredstev in v prisotnosti 10 in 50 x 10-6 mol/L geminov pri pH ~ 10

Elektroforetična mobilnost delcev

Površinski naboj delcev pogojuje stabilnost su-spenzij, zato lahko z ζ-potencialom opredelimo pogoje, ki vodijo do nastanka stabilnih TiO2 su-spenzij. Elektroforetično mobilnost smo določili za delce v različno pripravljenih suspenzijah (raz-ličen pH, PAS). Za določanje elektroforetične mo-bilnosti TiO2 suspenzij, µ (m2s-1V-1) smo uporabili enoto Malvern laser-velocimetry Doppler utility (Zetasizer Nano series HT (Malvern, UK). Eksperi-mentalni pogoji (pH, ionska moč, koncentracija TiO2 in temperatura) so podani v preglednici 1.

Meritve ζ-potenciala so potrdile nestabilnost TiO2 koloidnih suspenzij pri pH vrednostih v bližini IET. Določeni ζ −potenciali analiziranih suspenzij kažejo, da je vodna suspenzija TiO2 nanodelcev nestabilna, medtem ko uravnavanje pH na pH ~ 3 in pH ~10 ter dodatek geminov vpliva na povišanje stabilnosti (ζ −potencial > 30 mV). Najučinkovitejši stabilizacijski efekt je nastal v primeru združevanja uravnavanja pH v kislem območju in dodatka površinsko aktivne-ga sredstva, medtem ko so gemini pri alkalnem pH neučinkoviti. Stabilizacijski efekt večinoma temelji na elektrostatskih interakcijah.

V primeru stabilnih suspenzij je ζ-potencial ved-no višji od 30 mV [23]. Pri takšnih pogojih so del-ci močno nabiti in odbijajo drug drugega, kar se odraža v znatni stabilnosti suspenzij. Inverzija pH pogojev vodi do premika ζ-potenciala proti ničli (v bližini IET) [24], in povzroči znižanje koloidne stabilnosti in fl okulacijo oz. fazno separacijo.

Slika 4. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0 Slika 4. Diagram porazdelitve velikosti delcev za 5,0

TiO2 delci v vodnem sistemu imajo negativen naboj. Nastanek stabilnosti je rezultat adsorbci-je molekul geminov iz suspenzije na površinske skupine TiO2 delcev. Literaturni viri poročajo [25, 26], da so pri adsorbciji kationskih geminov na površino delcev pri nižjih koncentracijah priso-tne elektrostatske privlačne sile med negativno nabitimi TiO2 delci in med površinsko aktivnim kationom (slika 7). Nastala prva plast ima hidro-fobne glave orientirane proti vodi, kar povzroča slabšo disperzibilnost delcev vodi in posledično nastanek oborine. Pri višjih koncentracijah pa se druga plast kationskih PAS predvidoma adsorbi-ra na prvo plast zaradi hidrofobnih interakcij med hidrofobnimi repi molekul geminov v prvi plasti, nastali med prvo fazo, in med hidrofobnimi repi molekul geminov iz suspenzije [13].

Slika 7. Nastanek adsorbiranih plasti geminov na TiO2 nanodelcu

Sklep

Zaradi izdelave stabilnih suspenzij smo preučili vpliv različnih parametrov na stabilnost. Spremin-jali smo pH vrednost medija in dodajali površinsko aktivna sredstva. Na porazdelitev velikosti delcev in stabilnost suspenzij TiO2 nanodelcev je imel

največji vpliv dodatek gemini površinsko aktivnih sredstev. Po dodatku optimalne količine gemini površinsko aktivnih sredstev je bil sistem skoraj popolnoma dispergiran, kar dokazuje prisotnost le dveh populacij velikosti delcev; velikosti 53 nm in 253 nm. Tak sistem je bil tudi zelo stabilen, ζ-potencial je znašal 48,6 mV. Ugotovili smo še, da je vpliv pH medija prav tako pomemben. TiO2 delci so se v vodnem mediju bolje dispergirali v kislih in alkalnih območjih kot pa v nevtralnem območju. Stabilne suspenzije smo uporabili za plastenje vlaknotvornih polimerov.

Reference

[1] Filetin T. (avtor in urednik) (2005). Suvremeni materiali i postupci - Primjena nanomaterijala u tehtnici, Hrvatsko društvo za materijale i tribolo-giju, Zagreb. 167–187.[2] Winkler J. (2003). Titanium Dioxide, European Coatings Literature, 1st Edition, Vincentz, Hanno-ver, Germany, 15, 18. 80–101.[3] Bajd F. (2007). Seminar: Interakcije med nano-delci, Univerza v Ljubljani Fakulteta za matemati-ko in fi ziko, Ljubljana.[4] Shaw D.J. (1970). Introduction to colloid and surface chemistry, Second Edition, Butterworths, London-Boston. 167.[5] Kumar S., Davis A. P. (1997). Heterogeneous photocatalytic oxidation of nitrotoluenes, Enviro-nment Research 69 /7. 1238–1245.[6] Jiang D. (junij 2004). Doktorska disertacija: Studies of photocatalytic processes at nanoporous TiO2 Film electrodes by fhotoelectrochemical tech-niques and development of a novel methodology for rapid determination of chemical oxygen de-mand; School of enviromental and applied sci-ences.[7] Pohl M., Schubert H. (2004). International Conference for Particle Technology Partec, Nu-remberg, Nemčija.

Preglednica 1. ζ-potenciali različnih TiO2 koloidnih suspenzij

suspenzija ζ −potencial [mV]

TiO2

5,0 mg/mL TiO2 suspenzije (pH 3,0) 35,2

5,0 mg/mL TiO2 suspenzije (pH neuravnan) 14,2

5,0 mg/mL TiO2 suspenzije (pH 10,3) -33,3

TiO2 -Gemini

5,0 mg/mL TiO2 +10 x 10-6 mol/L gemini (pH 3,0) 41,0

5,0 mg/mL TiO2 +10 x 10-6 mol/L gemini (pH neuravnan) 32,5

5,0 mg/mL TiO2 +10 x 10-6 mol/L gemini (pH 10,3) 1,37

[8] Beydoun D. (maj 2000). Doktorska disertacija: Developement of a Novel Magnetic Photocatalyst. Preparation, Characterization and Implication for Organic Degradation in Aqueous Systems, School of Chemical Engineering and industrial Chemist-ry, The University of New South Wales.[9] Holmberg K., Jönsson B., Kronberg B., Lind-man B. (2002). Surfactant and Polymers in A�ue-Surfactant and Polymers in A�ue-ous Solution, John Willey&Sons). 227–235.[10] Rosen M.J. (1993). A New Generation of Sur-factants, Chemtech 23. 30.[11] Menger F.M., Littau C.A. (1991). Gemini-su-rfactants: synthesis and properties, J. Am. Chem. Soc. 113. 1451.[12] Chorro M., Chorro C., Dolladille O., Partyka S., Zana R. (1999). Adsorption Mechanism of Con-ventional and Dimeric Cationic Surfactants on Silica Surface: Effect of the State of the Surface, J. of Colloid and Interface Sci. 210. 134–143.[13] Rosen M. J., Li. (2001). F. The adsorption of Gemini and conventional surfactants onto some soil solids and the removal of 2-Naphthol by the soil surfaces, J. of Colloid and Interface Sci. 234. 418–424.[14] Muzzalupo R., Infante M. R., Pe´rez L., Pinazo A., Mar�ues E. F., Antonelli M. L., Strinati C., La Mesa C. (2007). Langmuir 23/11. 5963–5970.[15] Borse M. S., Devi S. (2006).Advances in Colloid and Interface Science 123–126. 387–399.[16] O’Brien R.W., White L.R. (1978). Electropho-retic mobility of a spherical colloidal particle, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 274. 1607–1624.[17] Furlong D. N., Parfitt G. D. J. (1979). The pre-cipitation of silica on titanium dioxide surfaces: I. Preparation of coated surfaces and examina-tion by electrophoresis, Colloid Interface Sci. 69. 409–419.

Vlaga je večinoma sicer, pri starejših, neredko pa tudi pri novozgrajenih objektih, ena največjih težav. Neposredno ali posredno vpliva na po-slabšanje lastnosti skoraj vseh vrst materialov in konstrukcij. Povišana vlaga v zidovih je bolezen zgradbe. Posledice so neprijetna vlažna klima v prostorih, opleski se luščijo, rastejo plesni, odpa-da omet … Čeprav so to zelo pogosti pojavi je reševanje velikokrat pomanjkljivo saj se pona-vadi preveč omejimo na »lepotičenje« objekta, kar ima za rezultat le še bolj opazne posledice vlage. V praksi je žal največkrat tako, da se vse prevečkrat razne sanacije že v zelo kratkem času pokažejo kot popolnoma neučinkovite. Vzroki so

največkrat v podcenjevanju obstoječe vlage in soli v zidovih in ometih ter v neustrezno izbranih postopkih sanacij in seveda materialih.

Da bi se zidovi osušili, je potrebno najprej poi-skati in nato sistematsko odstraniti vzroke navla-ževanja.

Najpogostejši vzroki navlaževanja so (Slika 1):- kapilarni vlek vode preko neizoliranih temeljev ,- nepravilno zgrajene drenaže in zato zamakanje zunanjega zidu,- napake pri sistemih odvajanja vode od

Branka Moškotelec

Vlaga in sanirni sušilni omet

[18] Girod G., Lamarche J.M., Foissy A. (1988). Ad-sorption of partially hydrolyzed polyacrylamides on titanium dioxide, J. Colloid Interface Sci. 121/1. 265–272.[19] Chibowski E., Gopalakrishnan S., Busch M.A., Busch K.W. (1990). Residual variations in the zeta potential of TiO2 (Anatase) suspension as a result

of exposure to radiofre�uency electric fields, J. Colloid Interface Sci. 139/1. 43–54.[20] Herrmann J.M., Mansot J.L. (1990). Analytical TEM study of the selective photocatalytic depo-sition of platinum on titania-silica mixtures and silica-supported titania, J. Catal. 121/2. 340–348.[21] Avena M.J., Camara O.R., De Pauli C.P. (1993). Open circuit potential measurements with Ti/TiO2 electrodes, Colloids Surf. 68. 217–228.[22] Giacomelli C.E., Avena M.J., De Pauli C.P. (1995). Aspartic acid adsorption onto TiO2 par-ticles surface. Experimental data and model calculations, Langmuir 11. 3483–3490.[23] www.malvern.co.uk[24] Adamson A.W. (1991). Physical Chemistry of Surfaces, Vth Edition, Chapt. V, Willey, New York. 218.[25] Dale P.J., Kijlstra J., Vincent B. (2005). Adsorp-tion of Non-Ionic Surfactants on Hydrophobic Silica Particles and the Stability of the Corre-sponding A�ueous Dispersions, Langmuir 21. 12250–12256.[26] Zajac J., Trompette J.L., Partyka S. (1996). Ad-sorption of Cationic Surfactants on a Hydrophilic Silica Surface at Low Surface Coverages: Effects of the Surfactant Alkyl Chain and Exchangeable Sodium Cations at the Silica Surface, Langmuir 12. 1357–1367.

objekta (žlebovi, peskolovi, napačni nakloni okenskih polic, balkonov, zamakanje zaradi poškodovane strehe …)- kondenzacija na površini ali v notranjosti zidov.

Slika 1: poškodovna hidroizolacija – vdor vlage v gradbeno konstrukcijo

V sedanjem času se za sanacije vlažnega zidovja kot optimalna rešitev kaže pravilna uporaba vi-sokoučinkovitih sušilnih ometov. Ti ometi svojo učinkovitost kažejo tako zunaj kot znotraj. Delo-vanje sanirnih sušilnih ometov ima za osnovo za-kon difuzje. Snovi se namreč vedno gibajo z me-sta z višjo koncentracijo na mesta z nižjo, dokler ni vzpostavljeno ravnovesje. Hkrati prihaja tudi do temperaturne izravnave. Vse to nam omogo-ča ravno sanirni sušilni omet, ki mora vsebovati precejšen delež zračnih por (vsaj 35 %), le-te mo-rajo biti med sabo povezane z najfi nejšimi kapi-larami. In ravno te mikrokapilare so transportno sredstvo in pot za suh topel zrak. Ta zrak prihaja od zunaj in potuje noter k steni, ravno obratno pa potuje od znotraj navzven hladna vlaga. Nav-zven pronicajoča voda skozi mikrokapilare, ki so v strukturi sušilnega ometa, ne more teči v te-kočem agregatnem stanju. Voda iz kapilar v zidu zato ne prehaja v tekočem stanju iz zidu v omet, temveč prehaja skozi omet le kot vodna para. Proste molekule vodne pare uhajajo skozi zbra-ne mikropore, da se na površini ometa pomešajo z okoliškim zrakom (Slika 2). Pri tem difuzijskem toku se uparja izključno samo čista voda. S tem je preprečen transport soli na površino. Soli ne prehajajo skozi kapilare v sloj ometa in tako ne morejo izkristalizirati in povzročiti škode. Površina ometa je zato suha, onemogočena je rast plesni, ni soli, ni madežev in luščenja. In zaradi nepreki-njenega vzpenjanja vlage v okolju se proces di-fuzije ne zaustavi. Med tem trajajočim procesom

Slika 1: poškodovna hidroizolacija – vdor vlage v Slika 1: poškodovna hidroizolacija – vdor vlage v

uravnavanja tako ostaja sloj sušilnega ometa ve-dno suh, saj ima le vlogo transportnega medija za odvajajočo se vodno paro. Prav to so razlogi, da ne prihaja do nevarnih območij toplo-mrzlo s kondenzno vodo in tvorbo plesni. V tako sanira-nih prostorih bo torej zrak vedno čist .

Slika 2: prehod vodne pare skozi mikrokapilare su-šilnega ometa

Na trgu je danes že precej ponudnikov sana-cijskih sušilnih ometov. In ker želimo biti kon-kurenčni smo si tudi pri nas V PE Kemija Celje v letu 2009 v okviru Razvojno raziskovalnih nalog zastavili cilj razviti sušilni omet. Dela je bilo kar precej, a rezultat je tu. Izdelana je receptura, ki je sedaj v fazi industrijskega testiranja. Če bodo re-zultati v skladu z zastavljenimi cilji, bomo izdelek kmalu imeli na policah.

Sušilni omet je narejen na osnovi hidravličnih ve-ziv z visoko vsebnostjo specialnih difuzijsko od-prtih mikropor. Namenjen bo za obnovo ome-tov, ki jih je poškodovala kapilarna vlaga in kot preventivna zaščita pri novogradnjah na z vlago in solmi obremenjenih področjih, ne bo pa pri-meren za sanacijo prodorov vode.

V vseh primerih, ko je to možno, je potrebno naj-prej odpraviti ali vsaj omiliti vzroke za vlaženje in zamakanje. Vlažne in/ali poškodovane omete je potrebno nato v celoti odstraniti in jih nadome-stiti s sanirnim sušilnim ometom. Ta omet ne ovi-ra izhlapevanja vlage iz podlage, pri čemer povr-šina sanirnega ometa ostane suha in lahko nanjo brez težav vgradimo kakršenkoli paroprepusten dekorativni omet ali jo prebarvamo z eno izmed paroprepustnih zidnih barv.

Slika 2: prehod vodne pare skozi mikrokapilare su-Slika 2: prehod vodne pare skozi mikrokapilare su-

Navajanje literature in opomb v strokovnih člankih

Navajanje literature in opomb naredi članek preglednejši in verodostojnejši. Razen tega je seveda navajanje referenc nujno potrebno, zara-di avtorskih pravic. Ob tem nam število referenc sporoča tudi to, kako je avtor razgledan, oziroma kaj vse je študiral, da je prišel do lastnega spo-znanja o določeni tematiki, snovi ipd.V svetu velja več načinov navajanja literature oz. opomb; vsa so lahko pravilna, če so dosledna in se držijo izbranega pravila.Kot primer bomo navedli nekaj možnosti navaja-nja literature iz različnih priročnikov oz. ustreznih strokovnih revij.Pri nas poznamo za pisanje strokovnih del ozi-roma esejev, diplomskih in magistrskih del ter doktorskih dizertacij, priročnik z naslovom Prak-tični spisovnik, Mirana Hladnika [2], ki ve-lja kot nekakšen temeljni tovrstni pripomoček. Kljub temu pa ni normativen in ponuja v zvezi z zapisovanjem opomb in literature več različnih možnosti.V zapisu bibliografskih podatkov izhaja iz ame-riškega MLA-jevega (Moder Language Associati-on) standarda, ki pa ga podomači z malenkostno spremembo.Primer MLA1 Franček Rudolf, Odpiram mlin, zapiram mlin: Ro-man (Ljubljana: Kmečki glas, 1989) 122.Podomačena sprememba1 Franček Rudolf, Odpiram mlin, zapiram mlin: Ro-man (Ljubljana: Kmečki glas, 1989), 122.V navajanju literature na koncu sestavka pa je potem navedba enaka kot tu, le da za navedkom seveda potem niso zapisane strani.Za članek v časopisu ali zborniku predlaga pri-ročnik naslednjo različico:1 Gregor Kocijan, Značilnosti Jurčičeve kratke pri-povedne proze, JiS XXIII/5–6 (1978/79), 184–87.Pri navajanju literature je vrstni red vedno po abecednem redu priimkov, ne glede na to, kako se nam zdi pomemben posamezen avtor.Precej podobno različico ponuja Bajtov priroč-nik Pišem, torej sem [3].Primer1 Jože Toporišič: Enciklopedija slovenskega jezika (Ljubljana: Cankarjeva založba, 1992), str. 202.Odličen priročnik EPIS [4], ki nam je tudi sicer v veliko pomoč pri vrsti slovničnih in pravopisnih dilem, navaja naslednje možnosti zapisa opomb oz. literature:

1 S. Banič, Latinski pregovori, izreki in izrazi, Lju-bljana 1990, str. 63.1 Stanko Banič, Latinski pregovori, izreki in izrazi, Ljubljana 1990, str. 63.1 S. BANIČ, Latinski pregovori, izreki in izrazi, Lju-bljana 1990, str. 63.Morda bi za navajanje literature lahko razumeli kot najrelevantejše napotke Slavistične revije, ki je naujglednejša slovenska revija za sodobna slovnična in literarna vprašanja.V navodilih avtorjem je zapisano, da se med be-sedilom sklicujemo na dela takole:(Breznik 1934: 213)v seznamu literature pa navedek razvežemo ta-kole:Anton Breznik, 1934: Slovenska slovnica za srednje šole. Celje: Mohorjeva družba.Članek v reviji se navaja takole:Janko Kos, 1991: Problem časa v slovenski liriki. Slavistična revija 39/1. 1–14.V opombah pa so enote bibliografske navedbe med seboj ločene z vejicami:Anton Breznik, Slovenska slovnica za srednje šole, Celje, Mohorjeva družba, 1934, 16–18.Omenimo, preden na koncu omenimo priporo-čilo Modre strani, še nekaj o tem, kako navajajo opombe in literaturo v reviji Primerjalna knji-ževnost.Tu, kadar avtorja citata navajajo v sobesedilu, v oklepaju na koncu citata zapišejo samo strani: (42–48).Kadar je avtor citata imenovan v oklepaju, med avtorjem in stranjo ni ločila: (Pirjevec 42–48) Več enot istega avtorja označijo s skrajšanim naslovom v oklepaju: (Pirjevec, Strukturalna 42– 48).V bibliografiji na koncu članka so podatki izpisani po standardih MLA- za samostojne knjižne izdaje (mono-grafije, zbornike):Pirjevec, Dušan. Strukturalna poetika. Ljubljana: Državna založba Slovenije, 1981. (Literarni leksi-kon 12).- za članke v periodičnih publikacijah:Kos, Janko. »Novi pogledi na tipologijo pripo-vedovalca.« Primerjalna književnost 21.1 (1998): 1–20. - za prispevke v zbornikih:Novak, Boris A. »Odmevi trubadurskega kulta ljubezni pri Prešernu.« France Prešeren – kultura – Evropa. Ur. Jože Faganel in Darko Dolinar. Ljublja-na: Založba ZRC, 2002. 15–47.Kot je razvidno iz primerov, je izbira zapi-sovanja kar pestra, uredniški odbor Modre

Mag. Zoran Pevec

Pogoste zadrege cinkarniških piscev različnih besedil (III) [1]

strani pa se je odločil za tisto, ki jo v člankih najpogosteje uporablja kemijska stroka, saj je prav to najbližje našim potrebam, obe-nem pa je praktična in relativno enostavna ter pregledna.Napotek za tovrstno navajanje v Modri strani je tako naslednji:- v besedilu napotite bralca na referenco z navedbo številke v oglatem oklepaju (npr.: [1];- v referencah za člankom pa pri tej šte-vilki (torej, npr.: [1]) razvežete celoten zapis z na-vedbo avtorja, letnice, naslova članka oz. knjige (če gre za revijo, navedete njen naslov ter letnik, številko revije in letnico izdaje), kraja in založnika ter strani:Primera- knjiga:[1] Anton Breznik (1934). Slovenska slovnica za srednje šole. Celje: Mohorjeva družba. 185.- članek:[1] Gregor Kocijan, Značilnosti Jurčičeve krat-ke pripovedne proze. Jezik in slovstvo XXIII/5, 1978/79. 184–87.

Reference:[1] Popravki upoštevajo priporočila ali predpise Slovenskega pravopisa, (Jože Toporišič: Slovenski pravopis. Ljubljana: Založba ZRC SAZU, 2001); pri-ročnika Jezik naš vsakdanji (Janez Sršen: Jezik naš vsakdanji. Ljubljana: Gospodarski vestnik, 1998); priročnika Pravopisni priročnik (Jože Skaza: EPIS – pravopisni priročnik. Dobrna: Eknjiga, 2000); priročnika Cikcak po pravopisu (Danica Cedilnik: Cikcak po pravopisu: za boljšo slovenščino na delovnem mestu. Žalec: Sledi, 1995); priročnika Pišem, torej sem (Drago Bajt: Pišem, torej sem: priročnik za pisanje. Maribor: Obzorja, 1994). [2] Miran Hladnik (1991). Praktični spisovnik ali šola strokovnega ubesedovanja. Ljubljana: sa-mozaložba. 120–121.[3] Drago Bajt (1994). Pišem, torej sem. Maribor: Obzorja. 52.[4] Jožef Skaza (2000). EPIS – pravopisni priročnik. Dobrna: Eknjiga. 185.

LETNO KAZALO 2009Godicelj, Nuša; Ojsteršek, Jana

Razvoj in vpeljava nove metode: Določitev Al2O3 v raztopini aluminijevega sulfata s kompleksometrično titracijo s fotorodo 87, četrto četrtl., 2009

Gominšek Tomi; Ivec, Močnik, Mateja

Izboljšan način redukcije Fe3+ v razklopnih stol-pih 84, prvo četrtl., 2009

Kanduč, Rajer, Karmen; Stepančič, Alenka

Ocena zanesljivosti merjenja in analiza parame-trov zadovoljstva odjemalcev notranjih storitev službe kakovosti 87, četrto četrtl., 2009

Ketiš, Dejan Napoved preobrazbe svetovne proizvodnje TiO2 po klasični metodi v razvoj in proizvodnjo nano-TiO2

86, tretje četrtl., 2009

Ketiš, Dejan Optimizacija vodenja procesa 87, četrto četrtl., 2009Lubej, Andrej Kaj za vraga je trajnostni razvoj? 84, prvo četrtl., 2009Lubej, Andrej Prihodnost fotovoltaike 85, drugo četrtl., 2009Lubej, Andrej Energetska vizija, trajnostni razvoj in titanov

dioksid 85, drugo četrtl., 2009Moškotelc, Branka Cement in njegove karakteristike 85, drugo četrtl., 2009Pevec, Bojan Aktualne moderne tehnologije v tiskarstvu 84, prvo četrtl., 2009Pevec, Zoran Jezik in misel 84, prvo četrtl., 2009Pevec, Zoran Specialna knjižnica hic et nunc 85, drugo četrtl., 2009Pevec, Zoran Pogoste zadrege cinkarniških piscev različnih

besedil (I) 86, tretje četrtl., 2009Pevec, Zoran 10 let »Mislimo, kjer smo« ali Strokovna knjižnica

v Modri strani 87, četrto četrtl., 2009Nikolaja Podgoršek Selič Diamant, ki z brušenjem pridobiva vrednost 87, četrto četrtl., 2009Pustoslemšek, Mojca Nagrade za posebno prizadevanje pri delu in

odličnost vodenja s primeri dobrih praks iz slo-venskih podjetij

87, četrto četrtl., 2009

Šelih, Zlatko Možnosti izrabe neizkoriščene toplote pri proi-zvodnji žveplove kisline 86, tretje četrtl., 2009

Vengust, Jure Trajnostni razvoj – biser iz neizčrpne zakladnice prazne retorike UN? 86, tretje četrtl., 2009

Vrečko, Vladimir Uvodnik 84, prvo četrtl., 2009Vrečko, Vladimir Standardizacija v nanotehnologiji 84, prvo četrtl., 2009Vrečko, Vladimir Uvodnik 85, drugo četrtl., 2009Vrečko, Vladimir Uvodnik 86, tretje četrtl., 2009Vrečko, Vladimir Uvodnik 87, četrto četrtl., 2009

strokovne informacijestrokovne informacijeSTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJE

Modra stran – informator za strokovne kadre izhaja četrtletno. Uredniški odbor: glavni urednik – mag. Vladimir Vrečko, člani za področja: kemija – mag. Karmen Rajer-Kanduč, dr. Andrej Lubej, ekonomija – mag. Jure Vengust, informatika – Roman Broz, knjižnica – mag. Zoran Pevec. Oblikovalec: Zoran BezlajČe želite prejemati svoj izvod sporočite to na tel. 6097; e-pošta: knjiznica@cinkarna.si. ISSN 1580-9099.