Role of surface oxygen-to-metal ratio on the wettability of rare-earth oxides
Notice bibliographique
Résumé
Hydrophobic surfaces that are robust can have widespread applications in drop-wise condensation, anti-corrosion, and anti-icing. Recently, it was shown that the class of ceramics comprising the lanthanide series rare-earth oxides (REOs) is intrinsically hydrophobic. The unique electronic structure of the rare-earth metal atom inhibits hydrogen bonding with interfacial water molecules resulting in a hydrophobic hydration structure where the surface oxygen atoms are the only hydrogen bonding sites. Hence, the presence of excess surface oxygen can lead to increased hydrogen bonding and thereby reduce hydrophobicity of REOs. Herein, we demonstrate how surface stoichiometry and surface relaxations can impact wetting properties of REOs. Using X-ray Photoelectron Spectroscopy and wetting measurements, we show that freshly sputtered ceria is hydrophilic due to excess surface oxygen (shown to have an O/Ce ratio of ∼3 and a water contact angle of ∼15°), which when relaxed in a clean, ultra-high vacuum environment isolated from airborne contaminants reaches close to stoichiometric O/Ce ratio (∼2.2) and becomes hydrophobic (contact angle of ∼104°). Further, we show that airborne hydrocarbon contaminants do not exclusively impact the wetting properties of REOs, and that relaxed REOs are intrinsically hydrophobic. This study provides insight into the role of surface relaxation on the wettability of REOs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».