Везде

ОХНМКоллоидный журнал Colloid Journal

  • ISSN (Print) 0023-2912
  • ISSN (Online) 3034-543X

Динамические поверхностные свойства сополимеров стирола и гидрофобизированного 4-винилбензилхлорида на границе воздух-вода

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0023291224050127-1
DOI
10.31857/S0023291224050127
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Хребина А. Д.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский государственный университет
Том/ Выпуск
Том 86 / Номер выпуска 5
Страницы
667-676
Аннотация
Определены кинетические зависимости поверхностного натяжения, дилатационной динамической поверхностной упругости и эллипсометрических углов растворов сополимеров стирола и 4-винилбензилхлорида, модифицированного N,N-диметилдодециламином, а также микроморфология адсорбционных и нанесенных слоев данных полиэлектролитов. Все кинетические зависимости динамической поверхностной упругости оказались монотонными, в отличие от результатов для ранее исследованных растворов полиэлектролитов, не содержащих полистирольных фрагментов. Особенности поверхностных свойств исследованных растворов могут быть связаны с образованием микроагрегатов в поверхностном слое, препятствующих формированию петель и хвостов полимерных цепей у межфазной границы, и, следовательно, уменьшению поверхностной упругости после локального максимума. На возникновение агрегатов с размерами 1–4 нм в Z-направлении в поверхностном слое указывают также данные атомно-силовой микроскопии. Полученные результаты подтверждают сделанные ранее выводы об образовании агрегатов в поверхностном слое растворов полиэлектролитов, содержащих фрагменты полистиролсульфоната натрия (ПСС). Для нанесенных слоев исследованного полиэлектролита без мономеров стирола на водной подложке обнаружен двумерный фазовый переход к более плотной поверхностной фазе при поверхностных давлениях 25–30 мН/м и образование агрегатов с размером 40 нм в Z-направлении.
Ключевые слова
полиэлектролиты нанесенные и адсорбционные пленки динамическая поверхностная упругость динамическое поверхностное натяжение эллипсометрия атомно-силовая микроскопия метод осциллирующего барьера
Дата публикации
15.09.2024
Год выхода
2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
29

Библиография

  1. 1. Ishimuro Y., Ueberreiter K. The surface tension of poly(acrylic acid) in aqueous solution // Colloid Polym Sci. 1980. Vol. 258, № 8. P. 928–931. https://doi.org/10.1007/BF01584922
  2. 2. Yim H., Kent M., Matheson A., Ivkov R., Satija S., Majewski J., Smith G.S. Adsorption of poly(styrenesulfonate) to the air surface of water by neutron reflectivity // Macromolecules. 2000. Vol. 33, № 16. P. 6126–6133. https://doi.org/10.1021/ma000266q
  3. 3. Yim H., Kent M.S., Matheson A., Stevens M.J., Ivkov R., Satija S., Majewski J., Smith G.S. Adsorption of sodium poly(styrenesulfonate) to the air surface of water by neutron and x-ray reflectivity and surface tension measurements: polymer concentration dependence // Macromolecules. 2002. Vol. 35, № 26. P. 9737–9747. https://doi.org/10.1021/ma0200468
  4. 4. Owiwe M.T., Ayyad A.H., Takrori F.M. Surface tension of the oppositely charged sodium poly(styrene sulfonate)/benzyldimethylhexadecylammonium chloride and sodium poly(styrene sulfonate)/polyallylamine hydrochloride mixtures // Colloid Polym Sci. 2020. Vol. 298, № 9. P. 1197–1204. https://doi.org/10.1007/s00396-020-04692-7
  5. 5. Dickhaus B.N., Priefer R. Determination of polyelectrolyte pKa values using surface-to-air tension measurements // Colloids Surf A: Physicochem Eng Asp. 2016. Vol. 488. P. 15–19. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2015.10.015
  6. 6. Okubo T., Kobayashi K. Surface tension of biological polyelectrolyte solutions // J Colloid Interface Sci. 1998. Vol. 205, № 2. P. 433–442. https://doi.org/10.1006/jcis.1998.5632
  7. 7. Ríos H.E., González-Navarrete J., Vargas V., Urzúa M.D. Surface properties of cationic polyelectrolytes hydrophobically modified // Colloids Surf A: Physicochem Eng Asp. 2011. Vol. 384, № 1–3. P. 262–267. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2011.03.063
  8. 8. Millet F., Nedyalkov M., Renard B., Perrin P., Lafuma F., Benattar J.-J. Adsorption of hydrophobically modified poly(acrylic acid) sodium salt at the air/water interface by combined surface tension and x-ray reflectivity measurements // Langmuir. 1999. Vol. 15, № 6. P. 2112–2119. https://doi.org/10.1021/la981481r
  9. 9. Théodoly O., Ober R., Williams C.E. Adsorption of hydrophobic polyelectrolytes at the air/water interface: Conformational effect and history dependence // The European Physical Journal E. 2001. Vol. 5, № 1. P. 51–58. https://doi.org/10.1007/s101890170086
  10. 10. Noskov B.A., Bilibin A.Y., Lezov A. V., Loglio G., Filippov S.K., Zorin I.M., Miller R. Dynamic surface elasticity of polyelectrolyte solutions // Colloids Surf A: Physicochem Eng Asp. 2007. Vol. 298, № 1–2. P. 115–122. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2006.12.003
  11. 11. Noskov B.A., Nuzhnov S.N., Loglio G., Miller R. Dynamic surface properties of sodium poly(styrenesulfonate) solutions // Macromolecules. 2004. Vol. 37, № 7. P. 2519–2526. https://doi.org/10.1021/ma030319e
  12. 12. Laschewsky A. Molecular concepts, self-organisation and properties of polysoaps // Polysoaps/Stabilizers/Nitrogen-15 NMR. Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag, 1995. P. 1–86. https://doi.org/10.1007/BFb0025228
  13. 13. Summers M., Eastoe J., Davis S., Du Z., Richardson R.M., Heenan R.K., Steytler D., Grillo I. Polymerization of cationic surfactant phases // Langmuir. 2001. Vol. 17, № 17. P. 5388–5397. https://doi.org/10.1021/la010541h
  14. 14. Summers M., Eastoe J., Richardson R.M. Concentrated polymerized cationic surfactant phases // Langmuir. 2003. Vol. 19, № 16. P. 6357–6362. https://doi.org/10.1021/la034184h
  15. 15. Moussa W., Colombani O., Benyahia L., Nicolai T., Chassenieux C. Structure of a self-assembled network made of polymeric worm-like micelles // Polymer Bulletin. 2016. Vol. 73, № 10. P. 2689–2705. https://doi.org/10.1007/s00289-016-1615-5
  16. 16. Moussa W. Self-assembly of comb-like amphiphilic copolymers in aqueous solution // Polymer Bulletin. 2017. Vol. 74, № 4. P. 1405–1419. https://doi.org/10.1007/s00289-017-1910-9
  17. 17. Talantikite M., Aoudia K., Benyahia L., Chaal L., Chassenieux C., Deslouis C., Gaillard C., Saidani B. Structural, viscoelastic, and electrochemical characteristics of self-assembled amphiphilic comblike copolymers in aqueous solutions // J Phys Chem B. 2017. Vol. 121, № 4. P. 867–875. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6b11237
  18. 18. Dutertre F., Gaillard C., Chassenieux C., Nicolai T. Branched wormlike micelles formed by self-assembled comblike amphiphilic copolyelectrolytes // Macromolecules. 2015. Vol. 48, № 20. P. 7604–7612. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5b01503
  19. 19. Dutertre F., Benyahia L., Chassenieux C., Nicolai T. Dynamic mechanical properties of networks of wormlike micelles formed by self-assembled comblike amphiphilic copolyelectrolytes // Macromolecules. 2016. Vol. 49, № 18. P. 7045–7053. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b01369
  20. 20. Merland T., Drou C., Legoupy S., Benyahia L., Schmutz M., Nicolai T., Chassenieux C. Self-Assembly in water of C60 fullerene into isotropic nanoparticles or nanoplatelets mediated by a cationic amphiphilic polymer // J Colloid Interface Sci. 2022. Vol. 624. P. 537–545. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.05.113
  21. 21. Wu A., Gao X., Liang L., Sun N., Zheng L. Interaction among worm-like micelles in polyoxometalate-based supramolecular hydrogel // Langmuir. 2019. Vol. 35, № 18. P. 6137–6144. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b00627
  22. 22. Zhang X., Shen Y., Shen G., Zhang C. Simple and effective approach to prepare an epoxy-functionalized polymer and its application for an electrochemical immunosensor // ACS Omega. 2021. Vol. 6, № 5. P. 3637–3643. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c05183
  23. 23. Limouzin-Morel C., Dutertre F., Moussa W., Gaillard C., Iliopoulos I., Bendejacq D., Nicolai T., Chassenieux C. One and two dimensional self-assembly of comb-like amphiphilic copolyelectrolytes in aqueous solution // Soft Matter. 2013. Vol. 9, № 37. P. 8931. https://doi.org/10.1039/C3SM51895G
  24. 24. Noskov B.A., Akentiev A. V., Bilibin A.Y., Zorin I.M., Miller R. Dilational surface viscoelasticity of polymer solutions // Adv Colloid Interface Sci. 2003. Vol. 104, № 1–3. P. 245–271. https://doi.org/10.1016/S0001-8686 (03)00045-9
  25. 25. Langmuir I., Schaefer V.J. Activities of urease and pepsin monolayers // J Am Chem Soc. 1938. Vol. 60, № 6. P. 1351–1360. https://doi.org/10.1021/ja01273a023
  26. 26. Novikova A.A., Vlasov P.S., Lin S.Y., Sedláková Z., Noskov B.A. Dynamic surface properties of poly(methylalkyldiallylammonium chloride) solutions // J Taiwan Inst Chem Eng. 2017. Vol. 80. P. 122–127. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2017.08.042
  27. 27. Manning-Benson S., Bain C.D., Darton R.C. Measurement of dynamic interfacial properties in an overflowing cylinder by ellipsometry // J Colloid Interface Sci. 1997. Vol. 189, № 1. P. 109–116.
  28. 28. Tummino A., Toscano J., Sebastiani F., Noskov B.A., Varga I., Campbell R.A. Effects of aggregate charge and subphase ionic strength on the properties of spread polyelectrolyte/surfactant films at the air/water interface under static and dynamic conditions // Langmuir. 2018. Vol. 34, № 6. P. 2312–2323. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.7b03960
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека