СКС-16

Баталов Иван, 5 курс МФТИ
Научный руководитель: С. П. Молчанов
Цель работы
 Исследовать влияние адсорбции стириловых
красителей, обладающих различными зарядами,
на самосборку микрочастиц в испаряющейся капле
Актуальность темы
 Адсорбция красителя на поверхность
микрочастиц и последующая самосборка
частиц – неотъемлемые стадии процесса
синтеза сенсорного материала
 Изучение данной темы позволит:
― предотвратить нежелательные эффекты, связанные с
влиянием адсорбции красителя на частицы
― использовать данное влияние для управления
функциональными свойствами конечного материала
Используемые красители
СКС-16, μ = 498 г/моль
NL-107, μ = 356 г/моль
CKC-30, μ = 363 г/моль
Результаты эксперимента
СКС-16
0,01%
NL-107
0,01%
СКС-30
0,01%
СКС-16
0,002%
NL-107
0,002%
СКС-30
0,002%
СКС-16
0,0005%
NL-107
0,0005%
СКС-30
0,0005%
Результаты эксперимента
Результаты эксперимента
Результаты эксперимента
C, % wt.
dN0, % (СКС-16)
dN0, % (NL-107)
dN0, % (CKC-30)
0,01
50,8
84,1
7,4
0,002
27,92
27,76
0,64
0,0005
3,78
3,465
0,09
0.6
0.6
0.5
0.5
xсиняя/xкрасная
хсиняя/хкрасная
Доли занятых центров адсорбции на поверхности
частиц полистирола диаметром 250 нм для
различных концентраций красителя.
0.4
0.3
0.2
0.1
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0
-0.02
0.18
0.38
Концентрация, %
CKC-16
NL-107
0.58
0.78
q/q0
CKC-30
CKC-16
NL-107
CKC-30
0.98
1.18
Выводы
 Адсорбция красителя на поверхность микрочастиц значительно
влияет на их самосборку.
 Основной причиной данного влияния является изменение
поверхностной плотности заряда на частицах. Чем плотность
ближе к нулю – тем сухой остаток менее упорядочен.
 При использовании красителя с зарядом, противоположным
заряду частиц, может произойти коагуляция частиц.
 В сухом остатке, представляющем собой кольцо, существует 2
области упорядоченности частиц: внешняя, где достигается
наибольшая упорядоченность, и внутренняя, где упорядоченность
частиц меньше.
 Сорбция красителя с зарядом, противоположным заряду частиц,
уменьшает как площадь более упорядоченной области, так и
средний размер домена в данной области.
Спасибо за внимание!