Self-cleaning activity of zinc oxide nanowire coated cotton fabric

சுருக்கம்:

இந்த ஆய்வு ZnO நானோவைர்களால் நேரடியாக பூசப்பட்ட பருத்தி துணிகளின் சுய-சுத்தப்படுத்தும் பண்புகளை ஆராய்கிறது. பருத்தி துணிகள் அதன் நெகிழ்வுத்தன்மை, காற்றோட்டம் மற்றும் அதிக ஈரப்பதம் உறிஞ்சும் திறனை கருத்தில் கொண்டால், பிற துணிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆயினும், அதிக அளவு ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி காரணமாக அவை கறை படிவதற்கான அதிக வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. பருத்தி துணியின் மேற்பரப்பில் ZnO நானோவைர்கள் நேரடியாக வளர்க்கப்படுவதன் மூலம், அதன் மாசு எதிர்ப்பு தன்மை மேம்படுகிறது. XRD, FESEM, மற்றும் EDX மேப்பிங் போன்ற பண்பியல் பகுப்பாய்வு முறைகள் ZnO நானோவைர்கள் பருத்தி துணியின் மேற்பரப்பில் உள்ளதை உறுதிப்படுத்தியுள்ளன. சாயம் படிந்த துணியின் நிறமாற்றத்தைக் கொண்டு மாற்றியமைக்கப்பட்ட துணியின் சுய-சுத்தப்படுத்தும் திறன் மதிப்பீடு செய்யப்பட்டது. ZnO நானோவைர்கள் பருத்தி துணியில் பூசப்பட்டபோது, 1200 W வெள்ளை LED ஒளிக்கு வெளிப்படுத்தும்போது, மெத்தில் நீலம் மற்றும் மெத்தில் வயலெட் உள்ளிட்ட கரிமக் கறைகளை சிதைப்பதில் கணிசமான ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்தின. மாற்றியமைக்கப்பட்ட துணி களங்க நீக்கத்திற்கு 45 நிமிடங்கள் எடுத்துக்கொண்டது, ஆனால் சாதாரண பருத்தி துணியில் களங்கத்தின் தீவிரத்தில் எவ்விதக் குறைவும் காணப்படவில்லை. ZnO நானோவைர்கள் ஒளியால் தூண்டப்படும்போது உருவாகும் ரியாக்டிவ் ஆக்ஸிஜன் ஸ்பீசிஸ் இதற்குக் காரணம் என்பதும் உறுதி செய்யப்பட்டது. இந்த ஆய்வு ZnO-பூசப்பட்ட பருத்தி துணியின் பயன்பாட்டை சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மைக்கான சுய-சுத்தப்படுத்தும் பொருளாக அடையாளம் காட்டுகிறது.

Abstract:

This study investigates the self-cleaning property of cotton fabrics coated in situ with ZnO nanowires. Cotton fabrics are the most used fabrics among others, considering their texture, breathability, and high moisture absorption ability. Nevertheless, they are more prone to staining due to their high degree of hydrophilicity. Stain resistance of the cotton fabric is imparted by in situ growth of ZnO nanowires on the fabric. Characterization techniques like X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and energy dispersive X-ray mapping of the coated cotton fabric revealed ZnO nanowires on the surface of the cotton. The self-cleaning efficacy of the modified fabric was assessed using the decolorization of dye-stained fabric. The ZnO nanowires coated over cotton fabrics exhibit considerable photocatalytic activity in degrading organic stains, including methyl blue and methyl violet, when exposed to 1200 W white LED light. The modified fabric needed 45 min for decolorization, but the untreated fabric exhibited negligible reduction in stain intensity. This mechanism results from the formation of reactive oxygen species facilitated by ZnO nanowires when irradiated with light. This study identifies the application of ZnO-coated cotton fabric as a self-cleaning material for environmental sustainability.