Chế tạo bề mặt siêu kỵ nước trên gỗ bằng công nghệ phủ vật liệu kích thước micro/nano

Vũ Mạnh Tường và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 189(13): 3 - 8 
3 
CHẾ TẠO BỀ MẶT SIÊU KỴ NƯỚC TRÊN GỖ 
BẰNG CÔNG NGHỆ PHỦ VẬT LIỆU KÍCH THƯỚC MICRO/NANO 
Vũ Mạnh Tường*, Nguyễn Trọng Kiên, 
Trịnh Hiền Mai, Nguyễn Văn Diễn, Phạm Văn Chương 
Trường Đại học Lâm nghiệp 
TÓM TẮT 
Những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu tạo ra bề mặt siêu kỵ nước cho vật liệu, trong đó có 
gỗ. Nghiên cứu này áp dụng công nghệ nano để tạo ra lớp phủ TiO2 và ZnO siêu kỵ nước trên gỗ 
Keo lai (Acacia mangium x auriculiformis). Kết quả thí nghiệm cho thấy, lớp phủ TiO2 được cấu 
thành bởi các phần tử có dạng hình cầu, kích thước từ 150 nm đến 2 m, lớp phủ ZnO được cấu 
thành từ các phần từ dạng tấm, chiều dày 20-30 nm, chiều rộng khoảng 2 m. Phổ nhiễu xạ tia X 
(XRD) cho thấy lớp phủ TiO2 có cấu trúc tinh thể pha anatase và lớp phủ ZnO có cấu trúc tinh thể 
pha wurtzite. Góc tiếp xúc giữa giọt nước với lớp phủ TiO2 khoảng 152,6
o, với lớp phủ ZnO 
khoảng 151,8o. Sau thời gian tiếp xúc 180 giây, góc tiếp xúc trên các lớp phủ có xu hướng giảm 
xuống, tuy nhiên mức độ giảm không đáng kể. Qua quan sát cho thấy đặc tính siêu kỵ nước trên gỗ 
Keo lai trong nghiên cứu chủ yếu do cấu trúc thứ bậc của lớp phủ kích thước micro/nano của TiO2 
và ZnO tạo ra. 
Từ khoá: Gỗ Keo lai, bề mặt siêu kỵ nước, TiO2, ZnO 
ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Từ lâu các hiện tượng tự nhiên đã tạo ra nhiều 
ý tưởng cho các nhà khoa học và đã phát triển 
thành nhiều hướng nghiên cứu quan trọng. 
Hiện tượng lá sen không bị thấm ướt có thể 
xem như một ví dụ điển hình đã mở ra hướng 
nghiên cứu chế tạo bề mặt siêu kỵ nước. Bề 
mặt siêu kỵ nước với góc tiếp xúc giữa giọt 
nước lớn hơn 150o và góc lăn hoặc trượt của 
giọt nước trên nó nhỏ hơn 10o đã trở thành 
một lĩnh vực nghiên cứu được quan tâm bởi 
rất nhiều nhà khoa học, và đã đạt được nhiều 
thành tựu trong những năm gần đây. Hàng 
loạt các tính chất đặc biệt và ứng dụng tiềm 
năng của các vật liệu có bề mặt siêu kỵ nước 
như: tự làm sạch, chống bám bẩn, chống ăn 
mòn, đã thu hút rất nhiều sự chú ý trong 
thập kỷ qua [5] [8]. 
Nhằm mục đích cải thiện và phục vụ cuộc 
sống của con người, các nhà khoa học luôn 
tìm kiếm những giải pháp tối ưu để tạo mối 
liên hệ giữa bề mặt siêu kỵ nước với cuộc 
sống hàng ngày của chúng ta. Nhiều nghiên 
cứu đã chỉ ra [8], để vật liệu có bề mặt siêu kỵ 
nước cần có sự kết hợp của độ thô/nhám/gồ 
*
 Tel: 0987 640338, Email: tuongvm@vfu.edu.vn 
ghề cao và năng lượng tự do bề mặt thấp. Phủ 
mặt bằng vật liệu nano là một phương pháp 
gián tiếp, có thể tạo ra một lớp mới, hoàn toàn 
khác so với bề mặt ban đầu có tính công năng, 
bảo vệ vật liệu và đáp ứng được yêu cầu về cấu 
trúc bề mặt siêu kỵ nước. Hơn nữa, các tính chất 
vật lý và hóa học của các chất nền không bị ảnh 
hưởng bởi quá trình phủ. Nhiều kết quả nghiên 
cứu chỉ ra rằng công nghệ phủ nano siêu kỵ 
nước sẽ là sự lựa chọn tốt nhất [7]. 
Không giống như bề mặt kim loại và một số 
loại vật liệu polymer. Bề mặt gỗ mềm, không 
đồng đều, tồn tại nhiều lỗ và các rãnh nhỏ do 
đặc tính tự nhiên của gỗ hoặc do công cụ gia 
công tạo ra trong quá trình sản xuất. Hầu hết 
các mặt cắt tiếp tuyến và xuyên tâm của gỗ 
đều tồn tại một phần ruột tế bào gỗ và mặt cắt 
theo chiều dọc của vách tế bào. Tùy vào vị trí 
gia công, bề mặt phía trong của ruột tế bào gỗ 
thường không đổi và chiếm tỷ trọng lớn trên 
mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của 
gỗ. Trong khi vách của các tế bào liền kề 
được cắt theo chiều dọc tế bào làm cho các 
mặt cắt này tiếp xúc với không khí. Vì vậy ở 
cấp độ hiển vi, bề mặt gỗ có cấu trúc thứ bậc 
do mặt trong ruột tế bào và mặt cắt dọc của 
vách tế bào đồng thời tạo nên, trong đó phần 
Vũ Mạnh Tường và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 189(13): 3 - 8 
4 
mặt cắt dọc của vách tế bào gỗ là các đỉnh tạo 
ra bề mặt có cấu trúc này (hình 1). 
Về cấu trúc hoá học, gỗ là loại vật liệu được 
tổ thành từ các hợp chất hữu cơ tự nhiên gồm 
xenlulo, hemixenlulo, lignin và một số hợp 
chất hữu cơ có phân tử lượng thấp hoặc một 
lượng nhỏ hợp chất vô cơ [1]. Trong cấu trúc 
phân tử của các hợp chất hữu cơ này chứa 
một lượng lớn các nhóm ưa nước như nhóm 
hydroxyl (-OH) nên gỗ cũng là loại vật liệu 
ưa nước. Chính vì vậy, cho dù bề mặt gỗ có 
một đặc tính của bề mặt kỵ nước/siêu kỵ nước 
do cấu trúc thứ bậc tạo ra, tuy nhiên, kích 
thước đó chưa đủ nhỏ, hơn nữa bản thân các 
thành phần hoá học cấu tạo nên gỗ là vật liệu 
ưa nước (tính hút nước/ẩm mạnh), nên bề mặt 
gỗ là bề mặt ưa nước. 
Nhằm tạo ra đặc tính siêu kỵ nước cho bề mặt 
gỗ, trong nghiên cứu này đã áp dụng phương 
pháp phủ vật liệu nano lên gỗ với mục đích: 
(1) Tăng thêm độ gồ ghề ở mức độ 
micro/nano trên bề mặt gỗ bằng lớp TiO2 và 
ZnO; (2) Giảm sức căng bề mặt của vật liệu 
phủ bằng axit stearic. 
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
Vật liệu nghiên cứu 
- Mẫu gỗ: Kích thước 10 x 20 x 50 mm 
(Xuyên tâm x Tiếp tuyến x Dọc thớ) làm từ gỗ 
Keo lai (Acacia mangium x auriculiformis) 5-
6 tuổi, độ ẩm khi xử lý 12-15%, số lượng 10 
mẫu/chế độ xử lý. 
- Hoá chất: Titanium (IV) Butoxide (TBOT), 
Ti(OCH2CH2CH2CH3)4; Zinc Acetate 
Dihydrate - Zn(O2CCH3)2 . 2H2O (Zn(Ac)2); 
Triethylamine (TEA); Axit stearic (CH3-
(CH2)16-COOH); Cồn tuyệt đối (C2H5OH) 
Phương pháp phủ TiO2 lên gỗ 
- Pha dung dịch phủ 
Dung dịch phủ là dung dịch thu được bằng 
cách hoà tan 5 mL TBOT vào 50 mL cồn 
tuyệt đối, sau đó phản ứng trong thời gian 30 
phút để được dung dịch trong suốt. Dung dịch 
không bị lắng sau thời gian lưu trữ khoảng 5h 
mới đưa vào giai đoạn xử lý gỗ. 
- Xử lý mẫu bằng dung dịch phủ 
+ Phương pháp: Áp dụng phương pháp xử lý 
thủy nhiệt trong bình kín (Autoclave). 
Autoclave được đặt trong tủ sấy với nhiệt độ 
90
oC, trong thời gian 4 giờ. 
+ Sấy mẫu sau khi xử lý thủy nhiệt: Nhiệt độ 
sấy tối đa 103±2oC, trong thời gian 6 giờ. 
Phương pháp phủ ZnO lên gỗ 
- Pha dung dịch phủ 
Pha dung dịch đẳng mol gồm Zn(Ac)2 với 
TEA (số mol của ZnAc và TEA bằng nhau) 
để đạt được dung dịch chứa ZnO có nồng độ 
1,5%, cụ thể như sau: 
+ Bước 1: Cho 12,2 g Zn(Ac)2 vào 200 mL 
cồn tuyệt đối, khuấy trong 30 phút bằng máy 
khuấy từ gia nhiệt. 
+ Bước 2: Cho 5,625 g TEA vào dung dịch ở 
bước 1 để được dung dịch đẳng mol. 
+ Bước 3: Tiếp tục khuấy thêm 30 phút, nhiệt 
độ phản ứng 60oC để được dung dịch đồng 
nhất có màu vàng nhạt. 
Hình 1. (a) Bề mặt gỗ Keo lai (Acacia auriculiformis x mangium); (b) Một phần bề mặt gỗ; (c) Mô phỏng 
cấu trúc của bề mặt gỗ [3] 
Vũ Mạnh Tường và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 189(13): 3 - 8 
5 
- Xử lý mẫu bằng dung dịch phủ 
Áp dụng phương pháp nhúng - sấy nhiều lần. 
Mẫu gỗ được nhúng trong dung dịch phủ sau 
đó đưa vào tủ sấy. Cụ thể các bước thí 
nghiệm như sau: 
+ Bước 1: Nhúng mẫu gỗ vào dung dịch chứa 
ZnO trong thời gian 2 giờ. 
+ Bước 2: Sấy mẫu đã nhúng ở nhiệt độ 60oC 
trong thời gian 3 giờ. 
Thực hiện lại bước 1 và bước 2 ba lần để 
được lớp phủ đồng đều trên bề mặt gỗ. 
Xử lý giảm năng lượng bề mặt lớp phủ 
+ Bước 1: Hoà tan axit stearic vào cồn tuyệt đối 
để được dung dịch có nồng độ 1,5% khối lượng. 
+ Bước 2: Ngâm các mẫu đã phủ TiO2, ZnO 
và mẫu gỗ Bồ đề không xử lý vào trong dung 
dịch axit stearic trong thời gian 2 giờ. 
+ Bước 3: Sấy mẫu đã nhúng ở nhiệt độ 60oC 
trong thời gian 3-5 giờ. 
Phương pháp đánh giá tính siêu kỵ nước 
Trong nghiên cứu này, đặc tính siêu kỵ nước 
của gỗ Keo lai sau khi phủ được đánh giá 
thông qua việc đo góc tiếp xúc tĩnh của giọt 
nước với bề mặt lớp phủ. 
- Mẫu và bề mặt đo: 
Góc tiếp xúc (WCA) giữa giọt nước và bề 
mặt gỗ được đo trên mặt cắt tiếp tuyến của 
các mẫu gỗ gồm: 
+ Mẫu không phủ (Kđc) 
+ Mẫu gỗ không phủ TiO2 và ZnO nhưng có 
ngâm axit stearic (KSTA) 
+ Mẫu phủ TiO2 không ngâm axit stearic (KTi) 
+ Mẫu phủ ZnO không ngâm axit stearic (KZn) 
+ Mẫu phủ TiO2 có ngâm axit stearic (KTiS) 
+ Mẫu phủ ZnO có ngâm axit stearic (KZnS). 
- Phương pháp đo: 
+ Dụng cụ: gồm xi lanh mini có thể tạo ra 
giọt nước với thể tích 5µl, kính hiển vi kết nối 
máy tính, phần mềm ImageJ với plugin Low 
bond axisymmetric drop shape analysis (LB-
ADSA). 
+ Các bước tiến hành: 
Bước 1: Chụp ảnh giọt nước trên bề mặt mẫu 
sau khi tiếp xúc với bề mặt gỗ 0-180 giây, độ 
phóng đại giọt nước khoảng 40-60 lần. 
Bước 2: Sử dụng phần mềm ImageJ để đo góc 
tiếp xúc giọt nước trên ảnh chụp được. 
- Số mẫu đo, số lần đo: Mỗi chế độ xử lý tiến 
hành đo trên 3 mẫu, mỗi mẫu đo trên 3 vị trí 
để lấy giá trị trung bình của góc tiếp xúc. 
Phương pháp phân tích cấu trúc lớp phủ 
Cấu trúc lớp phủ TiO2 và ZnO được phân tích 
bằng kính hiển vi điện tử quét FE-SEM, S-
4800, dạng tinh thể của lớp phủ được phân 
tích bằng phổ nhiễu xạ tia X đo bằng máy 
SIEMENS D5005 X-ray diffractometer. 
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Cấu trúc bề mặt lớp phủ 
Để tạo ra lớp phủ có đặc tính siêu kỵ nước, 
nghiên cứu này đã tiến hành phủ lên gỗ Keo 
lai một lớp phủ từ hai loại hợp chất nhằm tạo 
ra các lớp phủ chứa TiO2 hoặc ZnO. Hình ảnh 
chụp từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) trên 
hình 2 thể hiện cấu trúc bề mặt gỗ Keo lai 
không phủ (a, b), mẫu gỗ Keo lai phủ bằng 
TiO2 (c) và ZnO (d). Quan sát trên hình cho 
thấy, với mẫu gỗ Keo lai không phủ, trên bề 
mặt gỗ chỉ tồn tại các rãnh nhỏ do vách tế bào 
và ruột tế bào gỗ (sợi gỗ, mạch gỗ) tạo nên. 
Với mẫu gỗ được phủ bằng màng TiO2 (hình 
2c) hoặc ZnO (hình 2d) trên bề mặt xuất hiện 
màng mỏng được cấu trúc từ hai loại phần tử 
có hình dạng khác nhau. Với màng phủ TiO2, 
màng được cấu thành từ các phần tử hình cầu 
nhỏ, kích thước từ 150 nm đến 2 m. Với 
màng phủ ZnO, màng được cấu thành từ các 
phần tử dạng mảnh/miếng nhỏ, chiều dày 
khoảng 20-30 nm, chiều rộng khoảng 2 m. 
Từ hình ảnh SEM có thể thấy màng phủ TiO2 
và ZnO trên gỗ Keo lai là màng phủ liên tục 
từ hợp chất vô cơ kết hợp với cấu trúc gồ ghề 
vốn có của gỗ tạo ra cấu trúc thứ bậc 
(hierarchical structure) ở cấp độ micro/nano 
[7], [2]. 
Vũ Mạnh Tường và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 189(13): 3 - 8 
6 
Hình 2. Cấu trúc hiển vi bề mặt gỗ Keo lai (a), gỗ Keo lai ngâm axít stearic(b), gỗ Keo lai phủ TiO2 (c), 
gỗ Keo lai phủ ZnO (d) 
Cấu trúc tinh thể lớp phủ 
Hình 3 thể hiện giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của mẫu gỗ Keo lai phủ và không phủ mặt. Hình 
3a là giản đồ XRD của mẫu gỗ Keo lai không phủ và phủ màng TiO2, hình 3b là giản đồ XRD 
của mẫu gỗ Keo lai không phủ và phủ màng ZnO. 
Hình 3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu gỗ Keo lai không phủ và phủ bằng (a) TiO2, (b) ZnO 
Qua giản đồ cho thấy, đối với mẫu gỗ Keo lai 
không phủ trên phổ chỉ xuất hiện hai đỉnh hấp 
thụ (peak) cơ bản thể hiện cấu trúc tinh thể 
của xenlulo trong gỗ. Đối với mẫu Keo lai 
phủ TiO2, trên phổ xuất hiện thêm các đỉnh 
hấp thụ thể hiện đặc trưng của TiO2 với tinh 
thể anatase [9]. Tương tự với mẫu gỗ Keo lai 
phủ ZnO, trên phổ xuất hiện các đỉnh hấp thụ 
mới. Các đỉnh hấp thụ này là các đặc trưng 
thể hiện cấu trúc của tinh thể ZnO ở dạng 
Wurtzite [4]. Từ kết quả phân tích XRD có thể 
kết luận, trong màng phủ của các mẫu gỗ Keo 
Vũ Mạnh Tường và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 189(13): 3 - 8 
7 
lai bằng hai loại hợp chất trên, Ti(OH)4 đã 
chuyển sang cấu trúc tinh thể TiO2 và Zn(OH)2 
đã chuyển sang cấu trúc tinh thể ZnO. 
Đặc tính siêu kỵ nước của mặt lớp phủ 
Trong nghiên cứu này, đặc tính siêu kỵ nước 
của lớp phủ TiO2 và ZnO trên gỗ Keo lai 
được đánh giá thông qua góc tiếp xúc của giọt 
nước với bề mặt mẫu. Bề mặt có góc tiếp xúc 
nhỏ hơn 90o được gọi là bề mặt ưa nước, bề 
mặt có góc tiếp xúc lớn hơn 90o được gọi là 
bề mặt kỵ nước, bề mặt có góc tiếp xúc lớn 
hơn 150o được gọi là bề mặt siêu kỵ nước [6]. 
Kết quả thí nghiệm được thể hiện trên hình 2 
(hình ảnh giọt nước) và hình 4. 
Hình 4. Góc tiếp xúc giọt nước với bề mặt gỗ Keo 
lai ở các chế độ xử lý khác nhau, thời gian tiếp 
xúc từ 0-180 giây 
Từ kết quả đo góc tiếp xúc cho thấy, với gỗ 
Keo lai không được phủ mặt và không xử lý 
bằng axit stearic góc tiếp xúc ở thời điểm bắt 
đầu đo đạt khoảng 64,5o, sau thời gian tiếp 
xúc độ lớn của góc giảm rõ rệt, và đạt độ lớn 
nhỏ hơn 20o sau khi tiếp xúc với bề mặt 180 
giây. Hiện tượng này hoàn toàn bình thường, 
và phù hợp với đặc tính vốn có của gỗ - vật 
liệu hữu cơ tự nhiên ưa nước. Đối với mẫu gỗ 
Keo lai không phủ nhưng được xử lý bằng 
axit stearic, góc tiếp xúc đo được tại thời 
điểm bắt đầu tiếp xúc là 112,8o, sau 180 giây 
tiếp xúc, góc tiếp xúc giảm xuống gần 90o. Có 
thể thấy, axit stearic đã có tác dụng làm giảm 
năng lượng tự do bề mặt của gỗ Keo lai, 
chuyển bề mặt gỗ keo lai từ ưa nước sang bề 
mặt kỵ nước. Đối với bề mặt gỗ Keo lai chỉ 
phủ TiO2 hoặc ZnO mà không xử lý bằng axit 
stearic thu được kết quả tương tự nhau, độ lớn 
góc tiếp xúc trên hai bề mặt này cơ bản khác 
biệt không lớn, sau 180 giây tiếp xúc vẫn giữ 
được góc tiếp xúc lớn hơn 90o, thể hiện bề 
mặt của hai loại mẫu này cũng là bề mặt kỵ 
nước. Với mẫu gỗ Keo lai phủ bằng màng 
TiO2 và ZnO kết hợp với xử lý bằng axit 
stearic kết quả có sự khác biệt rõ rệt. Giọt 
nước về cơ bản không thể dính được trên bề 
mặt mẫu, góc tiếp xúc đo được tại thời điểm 
ban đầu lần lượt lên tới 152,6o và 151,8o với 
các mẫu gỗ Keo lai phủ TiO2 và ZnO, và 
ngay cả sau khi tiếp xúc 180 giây thì góc tiếp 
xúc cơ bản vẫn giảm không đáng kể. Kết quả 
thí nghiệm đã thể hiện mẫu gỗ phủ màng 
TiO2 và ZnO có đặc tính của bề mặt siêu kỵ 
nước với góc tiếp xúc lớn hơn 150o. 
Ngoài ra, kết quả thí nghiệm còn thể hiện, độ 
lớn góc tiếp xúc trên tất cả các mẫu cơ bản 
giảm khá nhanh theo thời gian, nhưng với hai 
loại mẫu gỗ phủ TiO2 và ZnO kết hợp xử lý 
bằng axit stearic góc tiếp xúc giảm rất chậm 
và độ lớn giảm không đáng kể. Kết quả này 
hoàn toàn có thể được giải thích bằng lý 
thuyết về tính thấm ướt bề mặt vật liệu như đề 
cập ở trên, do bề mặt gỗ Keo lai sau khi phủ 
đã có cấu trúc thứ bậc cấp độ micro/nano 
được chứng minh bởi ảnh chụp hiển vi điện tử 
và cấu trúc tinh thể qua phân tích nhiễu xạ tia 
X kết hợp với năng lượng bề mặt thấp do axit 
stearic tạo ra. 
KẾT LUẬN 
Bằng việc áp dụng công nghệ nano nghiên 
cứu đã tạo ra được lớp phủ với đặc tính siêu 
kỵ nước có cấu trúc micro/nano của TiO2 và 
ZnO trên gỗ Keo lai. 
(1) Lớp phủ TiO2 được tạo nên từ các phần tử 
có dạng hình cầu với kích thước từ nano mét 
đến micro mét. Lớp phủ ZnO được tạo nên từ 
các phần tử có dạng tấm với chiều dày 
khoảng 20-30 nano mét, chiều rộng khoảng 2 
micro mét. Lớp phủ trên gỗ Keo lai chứa tinh 
thể TiO2 dạng anatase và ZnO dạng Wurtzite. 
Vũ Mạnh Tường và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 189(13): 3 - 8 
8 
(2) Mẫu gỗ phủ bằng lớp phủ TiO2 và ZnO có 
đặc tính siêu kỵ nước với góc tiếp xúc lần 
lượt khoảng 152,6o và 151,8o. 
(3) Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể áp 
dụng công nghệ nano để tạo ra vật liệu siêu 
kỵ nước từ gỗ Keo lai. Tuy nhiên, trong 
nghiên cứu mới chỉ thể hiện ở một chế độ xử 
lý. Để có thể phát triển nghiên cứu và ứng 
dụng với quy mô lớn cần tiến hành thực hiện 
các nghiên cứu về mối quan hệ giữa thông số 
công nghệ xử lý đến tính chất khác của gỗ Keo 
lai sau xử lý như khả năng chống chịu sinh vật, 
khả năng kháng tia UV, độ bền lớp phủ, 
Lời cảm ơn: “Nghiên cứu này được tài trợ 
bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ 
Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 
103.99-2016.47” 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Vũ Huy Đại, Tạ Thị Phương Hoa, Vũ Mạnh 
Tường, Nguyễn Tử Kim, và Đỗ Văn Bản (2016), 
Giáo trình Khoa học gỗ, Hà Nội, Nxb Nông nghiệp. 
2. Xuefeng Gao và Lei Jiang (2004), Water-repellent 
legs of water striders, Nature, số 432, tr. 36. 
3. Huizhang Guo, Peter Fuchs, Kirstin Casdorff, 
Benjamin Michen, Munish Chanana, Harald 
Hagendorfer, Yaroslav E. Romanyuk, và Ingo 
Burgert (2016), Bio-Inspired Superhydrophobic 
and Omniphobic Wood Surfaces, Advanced 
Materials Interfaces, số 4(1), tr. 1600289-n/a. 
4. Geping He và Kaige Wang (2011), The super 
hydrophobicity of ZnO nanorods fabricated by 
electrochemical deposition method, Applied 
Surface Science, số 257(15), tr. 6590-6594. 
5. Delin Lai, Gang Kong, và Chunshan Che (2017), 
Synthesis and corrosion behavior of ZnO/SiO2 
nanorod-sub microtube superhydrophobic coating 
on zinc substrate, Surface and Coatings Technology, 
số 315, tr. 509-518. 
6. Linda Oberli, Dean Caruso, Colin Hall, Manrico 
Fabretto, Peter J. Murphy, và Drew Evans (2014), 
Condensation and freezing of droplets on 
superhydrophobic surfaces, Advances in Colloid 
and Interface Science, số 210, tr. 47-57. 
7. Yifan Si và Zhiguang Guo (2015), 
Superhydrophobic nanocoatings: from materials 
to fabrications and to applications, Nanoscale, số 
7(14), tr. 5922-5946. 
8. Bin Su, Ye Tian, và Lei Jiang (2016), Bioinspired 
Interfaces with Superwettability: From Materials to 
Chemistry, Journal of the American Chemical 
Society, số 138(6), tr. 1727-1748. 
9. Vu Manh Tuong và Tran Van chu (2015), 
Improvement of Color Stability of Acacia Hybrid 
Wood by TiO2 Nano Sol Impregnation, 
BioResources, số 10(3), tr. 5417-5425. 
ABSTRACT 
FABRICATION OF SUPERHYDROPHOBIC COATING ON WOOD 
BY MICRO/NANO STRUCTURE MATERIALS 
Vu Manh Tuong
*
, Nguyen Trong Kien 
Trinh Hien Mai, Nguyen Van Dien, Pham Van Chuong 
Vietnam National University of Forestry 
Recent years there have been many studies that have fabricated superhydrophobic surfaces for 
materials, including wood. This research has applied nanotechnology to fabricate 
superhydrophobic coatings of TiO2 and ZnO on Acacia hybrid (Acacia mangium x auriculiformis) 
wood. Experimental results showed that TiO2 coatings are composed of spherical-like particles 
with diameters ranging from 150 nm to 2 m. The ZnO coating is composed of lamellar particles 
with thicknesses approximately 2 m and with widths ranging from 20 to 30 nm. The XRD 
patterns indicated the crystal of TiO2 coating was anatase phase and the crystal of ZnO coating 
was hexagonal wurtzite phase. The water contact angle of the TiO2 coating was about 152.6 degree 
and the water contact angle of the ZnO coating was about 151.8 degree. In addition, the water 
contact angle on the coatings tends to decrease after 180 seconds exposure, however the reduction 
is negligible. The superhydrophobicity of Acacia hybrid wood obtained in this research was 
mainly due to the hierarchical structure of micro/nano coatings of TiO2 and ZnO. 
Keywords: Acacia hybrid wood (Acacia mangium x auriculiformis), Superhydrophobic surface, 
TiO2, ZnO 
Ngày nhận bài: 15/8/2018; Ngày hoàn thiện: 14/9/2018; Ngày duyệt đăng: 30/11/2018 
*
 Tel: 0987 640338, Email: tuongvm@vfu.edu.vn