Graphen/Nanoporöses Siliziumdioxid: Intelligente antireflektierende und hydrophobe Beschichtung

In dieser Studie wird eine einschichtige, breitbandige und weitwinklige Antireflexionsbeschichtung mit einer hydrophoben Oberfläche entwickelt, um Umweltverschmutzungen zu verhindern. Porosität wurde in die Siliziumdioxid-Filmmatrix durch ein säurekatalysiertes Sol-Gel-Verfahren mit Polyethylenglykol (PEG) als Porositätsmodifikator eingebracht. Mit PEG4000 modifiziertes Kieselsol erzielte eine optimale Porosität (2-4 nm) und die höchste Durchlässigkeit (98,2 %). Eine Graphenschicht wurde hinzugefügt, um die Hydrophobie zu verbessern und einen Kontaktwinkel von 105,3° zu erreichen, was eine leichte Verringerung der Durchlässigkeit (1,15 %) kompensierte. Rasterkraftmikroskopie und Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie bestätigten eine erhöhte Porosität und eine rillenartige Oberflächenmorphologie. Kontaktwinkelmessungen deuteten auf starke van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen dem porösen Siliziumdioxidfilm und Graphen hin, was zu einer hydrophoben und antikorrosiven AR-Beschichtung führte.