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Contents 1

Fabrication and tribological characterization of hydrophilic TiO2 interlayers for CO2 adsorbent applications ＝ CO2 흡착제 적용을 위한 친수성 TiO2 중간층의 제조 및 트라이볼로지 특성 평가 / Sung-Jun Lee ; Hye-Min Kwon ; Kwang-Kyu Lee ; Jong-Chan Beom ; Dong-Gyu Ahn ; Chang-Lae Kim 1

ABSTRACT 1

1. Introduction 1

2. Materials and Methods 3

2.1. Materials 3

2.2. Specimen Fabrication 3

2.3. Characterization 3

3. Results and Discussion 4

3.1. Surface Morphology and Characterization 4

3.2. Tribological Properties under Dry Conditions 5

3.3. Tribological Properties under Water-lubricated Conditions 7

3.4. Implications for CO₂ Capture Applications 9

4. Conclusion 10

REFERENCES 10

초록보기

In this study, titanium dioxide (TiO2) interlayer coatings were investigated to enhance the adhesion and durability of carbon dioxide(CO2) adsorbents. TiO2 films were deposited on glass substrates via spin coating at various speeds (100–1000 rpm) to regulate the surface properties. The surface morphology, roughness, wettability, and tribological characteristics were evaluated under both dry and aqueous conditions. The 100 rpm coating exhibited optimal performance with the highest surface roughness (0.38 μm) and superhydrophilicity (water contact angle: 18.25°), facilitating uniform adsorbent distribution. Tribological tests revealed that properly modified TiO2 coatings reduced the friction coefficient from 0.66 (bare glass) to 0.61 (100 rpm) under dry conditions. In aqueous environments simulating actual CO2 capture systems, the 100 rpm coating maintained superior performance with the lowest friction coefficient (0.49). However, the coatings prepared at higher speeds (700-1000 rpm) exhibit severe delamination under both conditions. The coating deposited at 300 rpm demonstrated the best wear resistance (5.72 × 10⁻⁷ mm³/N·mm) under dry conditions. The results indicate that spin coating at 100–300 rpm produces TiO2 interlayers with an optimal combination of superhydrophilicity for adsorbent coating and mechanical durability for long-term stability, thereby providing guidelines for the development of efficient CO2 capture systems.

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Fabrication and tribological characterization of hydrophilic TiO2 interlayers for CO2 adsorbent applications = CO2 흡착제 적용을 위한 친수성 TiO2 중간층의 제조 및 트라이볼로지 특성 평가 Sung-Jun Lee, Hye-Min Kwon, Kwang-Kyu Lee, Jong-Chan Beom, Dong-Gyu Ahn, Chang-Lae Kim p. 18-28

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