Закономерности адсорбции катионных полиэлектролитов и анионного ПАВ на поверхности кварца

• Автор: Ермакова, Татьяна Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1. Свойства поверхности плавленого кварца и механизм образования заряда

1.2. Адсорбция на отрицательно заряженной поверхности

1.2.1. Адсорбция полиэлектролитов

1.2.2. Формирование полислойных структур. Последовательная адсорбция ПЭПАВ

1.3. Теоретические основы электрокинетичсского метода исследования

1.3.1. Строение двойного электрического слоя и уравнение ГельмгольцаСмолуховского

1.3.2. Основная проблема определение положения плоскости скольжения и интерпретация потенциала

ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования
2.1.1. Кварцевые капилляры
2.1.2. Катионные полиэлектролиты
2.1.3. Анионный ПАВ
2.1.4. Приготовление раствора фонового электролита и исследуемых растворов
2.2. Метод капиллярной электрокинетики ГЛАВА III. АДСОРБЦИЯ КАТИОННОГО ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА
НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАВЛЕНОГО КВАРЦА
3.1. Кинетика адсорбции катионного полиэлектролита на поверхности плавленого кварца
3.2. Структура адсорбционных слоев полиэлектролитов
3.3. Оценка потенциалов адсорбции в нейтральной области
3.4. Влияние раствора и оценки потенциалов адсорбции
при рНЗ
3.5. Десорбция полиэлектролитов
ГЛАВА IV. АДСОРБЦИЯ АНИОННОГО ПАВ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАВЛЕНОГО КВАРЦА
4.1. Кинетика адсорбции анионного ПАВ
4.2. Структура бислойной системы КПЭПАВ
4.3 Десорбция ДСН с поверхности кварца, модифицированной катионным полиэлектролитом
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


ПЭ и полислойные структуры используют в качестве светочувствительных диодов, селективных мембран, проводящих слоев, биологических и химических сенсоров, в нелинейной оптике и процессе микрокапсулирования. Ввиду такого широкого применения в последние годы в коллоидной химии резко возрос интерес к исследованию как адсорбции слоев пол и электр о литов ПЭ на противоположно заряженной твердой поверхности, так и послойной адсорбции полиэлектролитов и поверхностноактивных веществ ПАВ. Интерес к этой проблеме обусловлен как прикладным значением, так и общими фундаментальными задачами изучения механизма адсорбции, влияния различных факторов ионная сила раствора, раствора, плотность заряда поверхности и ПЭ, и т. ПЭ и ПАВ. Монте Карло работы . М. теория среднего поля работы . О.В. Борисова, . Добрынина и сотр. Большой вклад в области изучения полислойных структур был сделан группами ученых из Германии Н. Швеции . Однако, несмотря на интенсивные исследования, процесс адсорбции ПЭ на заряженных поверхностях изучен далеко не полностью, и некоторые вопросы остаются дискуссионными. А именно, за какое время происходит насыщение адсорбционного слоя, как влияет на величину адсорбции природа, концентрация и молекулярная масса ПЭ и каким образом изменяется структура адсорбционного слоя с течением времени. Для решения этих вопросов необходимо использовать экспериментальные результаты, полученные на хорошо охарактеризованных модельных системах подложки с простой геометрией и известным составом поверхности полимеры высокой чистоты с известными концентрациями функциональных групп и молекулярной массой. Такие модельные системы позволяют уменьшить число факторов, влияющих на процесс адсорбции и тем самым упростить интерпретацию полученных результатов. В нашей работе мы использовали метод измерения потенциала и тока течения в единичных кварцевых капиллярах, преимуществами которого является большая чувствительность к малейшим изменениям, происходящим на границе раздела фаз твердоежидкость, а также то, что исследование кинетики адсорбции ПЭ проводится в режиме i i, непосредственно в измерительной ячейке, тогда как большинство измерений с помощью других методик проводят на образцах, высушенных после адсорбции ПЭ. Цель работы заключалась в исследовании влияния различных факторов, таких как концентрация ПЭ и ПАВ, плотность заряда поверхности кварца и ПЭ, раствора, на механизм адсорбции, структуру и свойства как адсорбционного слоя КПЭ, так и бислойной структуры КПЭПАВ методом капиллярной электрокинетики. КПЭ в нейтральной и кислой областях . КПЭ на поверхности кварца и структуры бислойной системы КПЭПАВ на основании данных, полученных при исследовании деформации этих слоев. Практическая значимость исследования. Устойчивость, прочность и проницаемость пленок зависят от степени заполнения адсорбционного слоя полимера и его структуры. КПЭ и структура слоя зависят как от природы, молекулярной массы и концентрации КПЭ, так и от времени выдержки сформированного слоя в растворе электролита рыхлый свежесформированный слой постепенно уплотняется. При больших концентрациях КПЭ процесс образования плотной структуры может занимать несколько суток. КПЭ с поверхности кварца не происходит даже при высоких скоростях течения. ПАВ вызывает разрыхление первого адсорбционного слоя КПЭ. Бислойная система имеет более рыхлую структуру. КПЭ при рН6,5 и рНЗ с использованием уравнения Ленгмюра и модели В. КПЭ и анионного ПАВ с поверхности кварца, предварительно покрытой слоем КПЭ. Апробация работы. По теме диссертационной работы опубликованы 8 статей. Основные результаты работы были представлены на 6 международных и 6 всероссийских конференциях и симпозиумах XII Ii vi, i, XVI i I Vii, i, ii ii i i i, , Ii i iii i , , Ii i i i, , , Международной конференции Физикохимические основы новейших технологий XXI века Москва, Россия, Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем Яльчик, , , , , Конференции молодых ученых Некоторые проблемы физической химии ИФХ РАН Москва, .