Коллоидный журнал

Из концентрированных органозолей наночастиц серебра, стабилизированных бис-(2-этилгексил)сульфосукцинатом натрия, методом «Doctor Blade» получены однородные, шероховатые пленки с содержанием драгоценного металла до 73 ат. %. В работе приведена подробная детализация изменений смачиваемости пленок в зависимости от условий их термической обработки в диапазоне от 50 до 500°С. Температурная зависимость углов смачивания не монотонна и предусматривает переход от супергидрофильных к слабо гидрофильным системам вследствие процессов спекания наночастиц и термического разложения стабилизатора. Экспериментально установлено, что переход от непроводящих к токопроводящим покрытиям (от 500 до 105 мОм на квадрат) сопровождается резким ростом угла смачивания (от 25 до 78°).

Проведена сорбция катионного красителя нейтрального красного Полисорбом МП из микро- эмульсии 0.25 моль/л АОТ в н-декане при различных содержаниях водной псевдофазы. Предельная сорбционная емкость сорбента в микроэмульсии на порядок превысила соответствующую в водной фазе и составила 55 мг/г. Продемонстрированы резкое падение степени извлечения при увеличении содержания воды в микроэмульсии от 1 до 9 объемных процентов и обратимость сорбционных процессов. Анионные красители в тех же системах Полисорбом не извлекались. С ростом содержания воды дзета-потенциал частиц SiO₂ уменьшался с 18 до 1 мВ. На основании полученных зависимостей предложен катионообменный механизм микроэмульсионной сорбции, включающий обмен катионов натрия и нейтрального красного между мицеллами, адсорбированными на поверхности частиц, и мицеллами в объеме микроэмульсии.

В работе представлены результаты экспериментального исследования коллоидной структуры и реологии разбавленных водных дисперсий и гелей Na⁺-монтмориллонита, полученные методами капиллярной и ротационной вискозиметрии. С ростом концентрации индифферентного электролита водные дисперсии глинистых частиц претерпевают значительные структурные изменения, что существенным образом отражается на характере течения таких систем. При этом в узком диапазоне концентраций электролита (~3 мМ), существенно более низких по сравнению с известными из литературы значениями порогов коагуляции, фиксируется критическая концентрация, инвариантная по отношению к концентрации дисперсий в диапазоне 0.25–3.0 масс. %. Наличие существенных изменений реологического поведения в данной области концентраций электролита может отражать как процессы формирования/разрушения агрегатов, так и происходящее в системе изменение механизма агрегации/структурообразования. Экспериментальные данные по реологии дисперсий были сопоставлены с теоретическими расчетами и результатами дисперсионного анализа (метод ДСР) водных дисперсий, что позволяет расширить представления о процессе структурообразования в глинистых дисперсиях.

Выполнен анализ морфологических характеристик нанослоев амфифильного трет-бутилтиакаликс[4]краун-4-эфира в стереоизомерной форме конус 1 и болаамфифильного нитротиакаликс[4]бискраун-5-эфира в форме 1,3-альтернат 2, нанесенных на кварцевую подложку в условиях варьирования растворителя, температуры и концентрации соединений. Квантово-химические расчеты рассматриваемых тиакаликс[4]краун-эфиров установили предпочтительную мицеллярную агрегацию (фактор упаковки p < 0.3). При визуализации нанослоев каликсаренов, полученных испарением растворителя на подложке, методом АСМ детектировались сферические ассоциаты размером 200–800 нм для соединения 1, которые укрупнялись при снижении концентрации соединения и повышении полярности растворителя и внешней температуры. В то же время дисперсность размеров ассоциатов повышалась при снижении температуры, но менялась более сложным образом в зависимости от растворителя и концентрации. Наиболее однородное распределение сферических частиц по размерам достигнуто при формировании монослоев Ленгмюра на границе раздела фаз вода–воздух при нанесении раствора соединения 1 в 10^–5 M растворе в хлороформе на водную субфазу и их вертикальном переносе на подложку. В случае болаамифифила 2 сферические ассоциаты формируются при t = 23°C в 10^–5 М растворе в толуоле и при 4°С в 10^–4 М растворе в хлороформе, тогда как в остальных комбинациях условий нанопленка представлена нитевидными структурами (при 23°С) и тактоидными агрегатами (при 4°С). Исследование растворов амфифила 1 в хлороформе методом динамического светорассеяния позволило детектировать сферические агрегаты (диаметр частиц 202 ± 92 нм), что указывает на ведущую роль растворителя в образовании сферических агрегатов в нанослоях, тогда как в остальных условиях на супрамолекулярную организацию каликсаренов, вероятно, существенно влияет взаимодействие с подложкой.