Effect of Surface Energy on Freezing Temperature of Water

材料科学 接触角 体积热力学 结冰 表面能 表面粗糙度 润湿 纳米技术 复合材料 热力学 气象学 物理
作者
Yu Zhang,Emmanuel Anim-Danso,Selemon Bekele,Ali Dhinojwala
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:8 (27): 17583-17590 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acsami.6b02094
摘要

Previous studies have found that superhydrophobic surfaces are effective in delaying freezing of water droplets. However, the freezing process of water droplets on superhydrophobic surfaces depends on factors such as droplet size, surface area, roughness, and cooling rate. The role of surface energy, independent of any other parameters, in delaying freezing of water is not understood. Here, we have used infrared-visible sum frequency generation spectroscopy (SFG) to study the freezing of water next to solid substrates with water contact angles varying from 5° to 110°. We find that the freezing temperature of water decreases with increasing surface hydrophobicity only when the sample volume is small (∼10 μL). For a larger volume of water (∼300 μL), the freezing temperature is independent of surface energy. For water next to the surfaces with contact angle ≥54°, we observe a strong SFG peak associated with highly coordinated water. This research sheds new light on understanding the key factors in designing new anti-icing coatings.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
QYZ完成签到 ,获得积分10
刚刚
zpc发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
怜然完成签到 ,获得积分10
2秒前
走走完成签到,获得积分10
3秒前
人生若只如初见给人生若只如初见的求助进行了留言
4秒前
终归完成签到 ,获得积分10
4秒前
梁敏完成签到,获得积分10
5秒前
Nnn完成签到,获得积分10
5秒前
我要毕业发布了新的文献求助10
5秒前
lrrrrrr完成签到,获得积分10
5秒前
bbanshan完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
Shengkun完成签到,获得积分10
7秒前
lyncee给lyncee的求助进行了留言
8秒前
鳗鱼梦寒发布了新的文献求助10
8秒前
YLi_746完成签到,获得积分10
10秒前
蜜雪冰城完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
最爱吃火锅完成签到,获得积分10
12秒前
Owen应助倾听采纳,获得10
12秒前
小张呢好完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
yz完成签到,获得积分10
14秒前
Criminology34应助liu采纳,获得10
16秒前
听荷77777完成签到,获得积分10
17秒前
chenxilulu完成签到,获得积分10
17秒前
lllllsy完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
斯文雪青完成签到,获得积分10
17秒前
CodeCraft应助派大星采纳,获得10
18秒前
缥莲发布了新的文献求助10
18秒前
hyw完成签到,获得积分10
19秒前
bksqc完成签到 ,获得积分10
19秒前
xxt完成签到,获得积分10
19秒前
磊少完成签到,获得积分10
20秒前
心灵美的白卉完成签到,获得积分10
21秒前
WXR完成签到,获得积分10
23秒前
xun发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688639
关于积分的说明 14855202
捐赠科研通 4694366
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540896
邀请新用户注册赠送积分活动 1507124
关于科研通互助平台的介绍 1471806