Užpildai: sunaikintos micelės | NPP Azijos medžiagos

Užpildai: sunaikintos micelės | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Norint greitai ir kontroliuojamai atpalaiduoti ir emulsinti, siūloma į jonus reaguojanti micelių sistema, kurioje naudojami joniniai skysčiai.

Kambario temperatūros joniniai skysčiai yra pritaikomi, įskaitant aplinkai nekenksmingus reakcijos tirpiklius ir atskyrimo medžiagas. Li Niu ir kolegos 1 dabar naudojasi tuo, kad jų priešiniais jonais galima lengvai keistis, siekiant išplėsti galimas programas. Jų požiūris įgalina greitą, kontroliuojamą išleidimą naudojant joninius skysčius, kuriuos galima plačiai panaudoti tokiose srityse kaip naftos transportavimas.

Siekdami kontroliuoti išsiskyrimą, tyrėjai panaudojo jonų mainus ir aukštą hidrofobinį fluoro atomų pobūdį. Jie prasidėjo nuo amfifilinės joninės molekulės, kurią sudaro ilga hidrofobinė uodega ir hidrofilinė galvos grupė su teigiamu krūviu, kurį atsveria neigiamas bromo jonas. Vandeniniame tirpale šis amfifilis suformavo agregatus arba miceliukus, o visos galvos grupės yra nukreiptos į vandenį ir hidrofobinės uodegos, esančios micelių centre.

Kai Niu ir kolegos į tirpalą pridėjo heksafluorfosfato joną, kuris išstumia bromo joną, amfifilų galvos grupės tapo hidrofobinės dėl fluoro atomų, esančių ant pakaitinių jonų. Taigi micelių struktūra nebebuvo palanki ir užpildai suskilo, išleisdami bet kokį turinį (1 pav.). Tada hidrofobinės molekulės iškrito iš tirpalo.

Image

1 pav. Heksafluorofosfato jonų pridėjimas į micelių tirpalą reiškia, kad bromo jonai pasislenka ir galvos grupės tampa hidrofilinės. Dėl to micelės žlunga.

Šis paprastas procesas buvo greitas - nuo heksafluorofosfato jonų pridėjimo iki kritulių susidarymo prireikė tik vienos ar dviejų sekundžių. Be to, ši procedūra buvo daug greitesnė nei micelių ištirpinimas reaguojant į kitus išorinius dirgiklius, tokius kaip šviesa, šiluma ar pH.

Autoriai pabrėžia galimą naftos transportavimo pritaikymą, kurį lengviau išpumpuoti vamzdynais emulsintos būklės, kuri yra mažiau klampi nei vien nafta. Tačiau po gabenimo alyva turi būti lengvai atgaunama iš šios emulsinės būsenos. Niu ir bendradarbiai parodė, kad jų jonų skysčio metodas atitinka šiuos kriterijus.

Niu paaiškina, kad paviršiaus drėkinimo moduliavimas naudojant jonų mainus leidžia tyrėjams „sukurti paprastą, efektyvią, nebrangią, greitą, prieauginę ir labai kontroliuojamą išmaniąją sistemą“.

Tolesniame darbe jie tikisi rasti kitų medžiagų naudojimo būdų. „Ateities planuose yra šių protingų paviršiaus aktyviųjų medžiagų pritaikymas nanomokslo ir polimerizacijos srityse“, - sako Niu.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.