Новые понятия коллоидной науки: нано-адсорбент как компонент раствора и адсорбционная протомицелла

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Крупные молекулы красителей или других веществ могут играть роль нано-адсорбента в водных растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) и, покрытые молекулами ПАВ, напоминают мицеллы с солюбилизатом. Такие мицеллоподобные частицы были названы протомицеллами (точнее, как в этой статье, – адсорбционными протомицеллами). Их образование не требует критической концентрации мицеллообразования (ККМ) и начинается сразу при введении ПАВ в раствор. В данном спектрофотометрическом исследовании нильского красного (НК) в водных растворах нонановой кислоты (НОК) впервые продемонстрирован случай, когда протомицеллы оказываются важнее мицелл. Показано, что солюбилизация НК как в домицеллярном, так и в мицеллярном растворе осуществляется через протомицеллы, а не мицеллы НОК. В теоретической части статьи на основе химического потенциала нано-адсорбента доказывается, что прибавление ПАВ к раствору всегда увеличивает растворимость нано-адсорбента. Рассмотрена зависимость адсорбции от кривизны поверхности нано-адсорбента и показано, что для искривленных поверхностей с большой точностью можно использовать уравнения адсорбции для плоских поверхностей.

Об авторах

А. И. Русанов

Институт физической химии и электрохимии
им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: airusanov@mail.ru
Россия, 119071, Москва; Россия, 199034, Санкт-Петербург

Т. Г. Мовчан

Институт физической химии и электрохимии
им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: airusanov@mail.ru
Россия, 119071, Москва

Е. В. Плотникова

Институт физической химии и электрохимии
им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: airusanov@mail.ru
Россия, 119071, Москва

Список литературы

  1. Русанов А.И., Мовчан Т.Г., Плотникова Е.В. // Докл. РАН. Химия, науки о материалах. 2020. Т. 495. С. 60–65. https://doi.org/10.31857/S2686953520060126
  2. Rusanov A.I. // Colloids Surf., A. 2021. V. 629. P. 127453. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.127453
  3. Куни Ф.М., Русанов А.И. // Теор. Мат. Физ. 1970. Т. 2. С. 265–285.
  4. Zhu P.W., Napper D.H. // Colloids Surf., A. 1996. V. 113. P. 145–153. https://doi.org/10.1016/0927-7757(96)03520-0
  5. El-Ejmi A.A.S., Huglin M.B. // Eur. Polym. J. 1997. V. 33. P. 1281–1284. https://doi.org/10.1016/S0014-3057(96)00272-8
  6. Мовчан Т.Г., Русанов А.И., Плотникова Е.В. // Коллоид. журн. 2021. Т. 83. С. 335–343. https://doi.org/10.31857/S0023291221030125
  7. Мовчан Т.Г., Русанов А.И., Плотникова Е.В. // Коллоид. журн. 2021. Т. 83. С. 443–448. https://doi.org/10.31857/S0023291221040066
  8. Movchan T.G., Rusanov A.I., Plotnikova E.V. // Russ J. Org. Chem. 22. V. 92. № 10. P. 2023–2032. https://doi.org/10.1134/S1070363222100164
  9. Rusanov A.I., Movchan T.G., Plotnikova E.V. // Molecules. 2022. V. 27. P. 7667. https://doi.org/10.3390/molecules27227667
  10. Badban S., Hyde A.S., Phan C.M. // ACS Omega. 2017. V. 2. P. 5565–5573. https://doi.org/10.1021/acsomega.7b00960
  11. Tanford Ch. The hydrophobic effect. Micelles and biological membranes. New York: Wiley, 1973.
  12. Русанов А.И. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ. СПб.: Химия, 1992.
  13. Rusanov A.I. Micellization in surfactant solutions. Harwood Academic Publishers: Reading, UK, 1996. 326 p. ISBN 90-5702-297-4.
  14. Русанов А.И., Щёкин А.К. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ, 2-е изд., доп. СПб.: Лань, 2016. 612 с.
  15. Yalkowsky S.H., He Y., Jain P. Handbook of Aqueous Solubility Data. 2nd Ed. London: CRC Press, 2010. 1620 p.
  16. Селиванов Н.И., Самсонова Л.Г., Артюхов В.Я., Копылова Т.Н. // Изв. вузов. Физика. 2011. Т. 54. № 5. С. 85–90. https://doi.org/10.1007/s11182-011-9658-4
  17. Русанов А.И. // Коллоид. журн. 2021. Т. 83. С. 98–106.https://doi.org/10.31857/S0023291220060117
  18. Kurniasih I.N., Liang H.P., Mohr P.Ch., Khot G., Rabe J.P., Mohr A. // Langmuir. 2015. V. 31. P. 2639–2648. https://doi.org/10.1021/la504378m

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (13KB)
3.

Скачать (250KB)
4.

Скачать (33KB)

© А.И. Русанов, Т.Г. Мовчан, Е.В. Плотникова, 2023