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Erschienen in: Journal of Materials Science 23/2012

01.12.2012

Reduction of fluid friction on the surface coated with TiO2 photocatalyst under UV illumination

verfasst von: Munetoshi Sakai, Masaki Nishimura, Yasushi Morii, Tsutomu Furuta, Toshihiro Isobe, Akira Fujishima, Akira Nakajima

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 23/2012

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Abstract

Fluid friction in a cylindrical glass pipe coated with TiO2 was investigated before and after UV illumination. The crystalline phase of TiO2 was anatase. Its coating thickness was about 90 nm. The frictional drag was evaluated by measuring the pressure loss in the pipe. Before UV illumination, the pressure loss changed gradually from a laminar flow to the turbulent one in the transition range, where the Reynolds number was around 3,300. However, the pressure loss after UV illumination maintained a laminar flow until the Reynolds number was 6,000. The reduction rate of the frictional drag increased concomitantly with increasing flow velocity. Particle image velocimetry analysis revealed that the fluid friction would be reduced by suppressing unstable flow around the wall of the glass pipe. These results imply that highly hydrophilic TiO2 surface effectively reduced fluid friction in a large Reynolds number range effectively, and that suitable surface wettability for the reduction of the fluid friction depends on the flow velocity.

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9.
Zurück zum Zitat Mognetti BM, Kusumaatmaja H, Yeomans JM (2010) Faraday Discuss 146:153CrossRef Mognetti BM, Kusumaatmaja H, Yeomans JM (2010) Faraday Discuss 146:153CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Kandlikar SG, Schmitt D, Carrano AL, Taylor JB (2005) Phys Fluids 17:100606CrossRef Kandlikar SG, Schmitt D, Carrano AL, Taylor JB (2005) Phys Fluids 17:100606CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Zhu Y, Granick S (2001) Phys Rev Lett 87:096105-1-4 Zhu Y, Granick S (2001) Phys Rev Lett 87:096105-1-4
13.
Zurück zum Zitat Gogte S, Vorobieff P, Truesdell R, Mammoli A, van Swol F, Shah P, Brinker CJ (2005) Phys Fluids 17:051701CrossRef Gogte S, Vorobieff P, Truesdell R, Mammoli A, van Swol F, Shah P, Brinker CJ (2005) Phys Fluids 17:051701CrossRef
14.
15.
18.
19.
Zurück zum Zitat Huang DM, Sendner C, Horinek D, Netz RR, Bocquet L (2008) Phys Rev Lett 101:226101CrossRef Huang DM, Sendner C, Horinek D, Netz RR, Bocquet L (2008) Phys Rev Lett 101:226101CrossRef
20.
22.
Zurück zum Zitat Choi CH, Ilmanella U, Kim J, Ho CM, Kim CJ (2006) Phys Fluids 18:087105CrossRef Choi CH, Ilmanella U, Kim J, Ho CM, Kim CJ (2006) Phys Fluids 18:087105CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Sakai M, Yanagisawa T, Nakajima A, Kameshima Y, Okada K (2009) Langmuir 25(1):13CrossRef Sakai M, Yanagisawa T, Nakajima A, Kameshima Y, Okada K (2009) Langmuir 25(1):13CrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat Wang R, Hashimoto K, Fujishima A, Chikuni M, Kojima E, Kitamura A, Shimohigoshi M, Watanabe T (1997) Nature 388:431CrossRef Wang R, Hashimoto K, Fujishima A, Chikuni M, Kojima E, Kitamura A, Shimohigoshi M, Watanabe T (1997) Nature 388:431CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Fujishima A, Hashimoto K, Watanabe T (1999) TiO2 photocatalysis: fundamentals and applications. BKC Inc., Tokyo, p 66 Fujishima A, Hashimoto K, Watanabe T (1999) TiO2 photocatalysis: fundamentals and applications. BKC Inc., Tokyo, p 66
27.
Zurück zum Zitat Zubkov T, Stahl D, Thompson TL, Panayotov D, Diwald O, Yates JT (2005) J Phys Chem B 109:15454CrossRef Zubkov T, Stahl D, Thompson TL, Panayotov D, Diwald O, Yates JT (2005) J Phys Chem B 109:15454CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Sakai N, Fujishima A, Watanabe T, Hashimoto K (2003) J Phys Chem B 107:1028CrossRef Sakai N, Fujishima A, Watanabe T, Hashimoto K (2003) J Phys Chem B 107:1028CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Miyauchi M, Nakajima A, Fujishima A, Hashimoto K, Watanabe T (2000) Chem Mater 12:3CrossRef Miyauchi M, Nakajima A, Fujishima A, Hashimoto K, Watanabe T (2000) Chem Mater 12:3CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Okudaira K, Kato T, Isobe T, Matsushita S, Kogure T, Nakajima A (2011) J Photochem Photobiol A 222:64CrossRef Okudaira K, Kato T, Isobe T, Matsushita S, Kogure T, Nakajima A (2011) J Photochem Photobiol A 222:64CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Sakai M, Hashimoto A, Yoshida N, Suzuki S, Kameshima Y, Nakajima A (2007) Rev Sci Inst 78:045103-1-5 Sakai M, Hashimoto A, Yoshida N, Suzuki S, Kameshima Y, Nakajima A (2007) Rev Sci Inst 78:045103-1-5
36.
Zurück zum Zitat Watanabe T, Fukayama S, Miyauchi M, Fujishima A, Hashimoto K (2000) J Sol Gel Sci Technol 19:71CrossRef Watanabe T, Fukayama S, Miyauchi M, Fujishima A, Hashimoto K (2000) J Sol Gel Sci Technol 19:71CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Holman JP (2002) Heat transfer. McGraw-Hill, New York, p 207 Holman JP (2002) Heat transfer. McGraw-Hill, New York, p 207
Metadaten
Titel
Reduction of fluid friction on the surface coated with TiO2 photocatalyst under UV illumination
verfasst von
Munetoshi Sakai
Masaki Nishimura
Yasushi Morii
Tsutomu Furuta
Toshihiro Isobe
Akira Fujishima
Akira Nakajima
Publikationsdatum
01.12.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 23/2012
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6712-8

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