Кластеризація води в міжчастинковому просторі гідрофобного нанокремнезему АМ-1
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.22.1.24-30Ключові слова:
1Н ЯМР-спектроскопія, гідрофобний кремнезем, тиксотропія, механічні навантаженняАнотація
Методом 1Н ЯМР спектроскопії було досліджено процеси, що відбуваються в гідратованих порошках і концентрованих суспензіях гідрофобного кремнезему. Показано, що суміш метилкремнезему та води при гідратованості менше 1 г/г являє собою вологий поршок, де вода знаходиться у вигляді субмікронних кластерів, що заповнюють міжчастинкові проміжки нанокремнезему, а міжфазна енергія прямо пропорційна кількості води, що додається. Виявлено, що при великих концентраціях води відбувається спонтанне збільшення розміру водних структур, яке супроводжується різким зменшенням міжфазної енергії, що може відображати зникнення вузьких міжчастинкових зазорів або заповнення їх повітрям. В роботі показано, що водні суспензії АМ-1 легко змішуються із слабополярним органічним розчинником хлороформом, формуючи стійку суспензію, де кількість води та хлороформу може бути близьким. Виявлено, що водна суспензія метилкремнезему має високі тиксотропні властивості, які залежать від часу та від величини прикладених механічних навантажень.
Посилання
D.F. Evans, B.W. Ninham, J. Phys. Chem. 90(2), 226 (1986) (https://doi.org/10.1021/j100274a005).
F. Franks, In: Water: A comprehensive treatise. edited by F. Franks (Plenum, NY, 1975), V. 4.
C. Pangali, M. Rao, B.J. Berne, J. Chem. Phys. 71, 2975 (1979).
D.Y.C. Chan, D.J. Mitchell, B.W. Ninham, B.A. Pailthorpe, In: Water: A comprehensive tretise. edited by F. Franks, 6, 239 (Plenum, NY, 1979).
L.R. Pratt, D. Chandler, J. Chem. Phys. 67, 3683 (1977) (https://doi.org/10.1063/1.435308).
A.B. Kolomeisky, B.Widom, Faraday Discuss. 112, 81 (1999).
N.A.M. Besseling, J. Lyklema, J. Phys. Chem. B 101, 7604 (1997) (https://doi.org/10.1021/jp970474t).
N.A.M. Besseling, J. Lyklema, J. Phys. Chem. B 102(44) 8943 (1998) (https://doi.org/10.1021/jp000445+).
G.E. Yakubov, H.J. Butt, O.I. Vinogradova, J. Phys. Chem. B 104 (15), 3407 (2000).
E.A. Kirsanov, V.N. Matveenko, Non-Newtonian behavior of structured systems (TECHNOSPHERE, Moscow, 2016).
C. Nguyen, F. Desgranges, G. Roy, N. Galanis, T. Mare, S. Boucher, H. Anguemintsa, Int. J. Heat Fluid Flow 28(6), 1492 (2007) (https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2007.02.004).
V.M. Gun’ko, V.V. Turov, E.V. Pakhlov, T.V. Krupska, M.V. Borysenko, M.T. Kartel, B. Charmas, Lengmuir 34(40), 12145 (2018) (https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b03110).
V.M. Gun’ko, V.V. Turov, E.V. Pakhlov, E.M. Matkovsky, T.V. Krupska, M.T. Kartel, B. Charmas, J. Non-Crystalline Solids 500, 351 (2018) (https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2018.08.020).
T.V. Krupskaya, VV Turov, VM Gun'ko, M.T. Kartel, A method of converting a mixture of hydrophilic and hydrophobic silica into an aqueous medium by using high mechanical loads. (Patent of Ukraine 138023, 2019).
T.V. Krupskaya, VV Туров, М.Т. Kartel, A method of converting hydrophobic silica into an aqueous medium by using high mechanical loads (Patent of Ukraine 138129, 2019).
V.V. Turov, V.M. Gun’ko, Clustered Water and Ways of its use (Naukova Dumka, Kiev, 2011).
V.M. Gun’ko, V.V. Turov, P.P. Gorbik, Water at the Interface (Naukova Dumka, Kiev, 2009).
V.M. Gun’ko, V.V. Turov, Nuclear Magnetic Resonance Studies of Interfacial Phenomena (CRC Press Boca Raton, 2013).
V.M. Gun’ko, V.V. Turov, V.M. Bogatyrev, V.I. Zarko, R. Leboda, E.V. Goncharuk, A.A. Novza, A.V. Turov, A.A. Chuiko, Adv. Colloid Interface Sci. 118, 125 (2005) (https://doi.org/10.1016/j.cis.2005.07.003).
V.V. Turov, V.M. Gun’ko, E.V. Pakhlov, T.V. Krupska, M.D. Tsapko, B. Charmas, M.T. Kartel, Colloid and Surf. A 552, 39 (2018).
Thermodynamic properties of individual substances, Ed. V.P. Glushko, (Nauka, Moscow, 1978).
D.W. Aksnes, K. Forl, L. Kimtys, Phys. Chem. Chem. Phys. 3, 3203 (2001) (https://doi.org/10.1039/B103228N).
O.V. Petrov, I. Furó, Progr. NMR Spectroscopy 54(2), 97 (2009) (https://doi.org/10.1016/j.pnmrs.2008.06.001).
D.R. Kinney, I-S. Chaung, G.E. Maciel, J. Am. Chem Soc. 115, 6786 (1993) (https://doi.org/10.1021/ja00068a041).
V.M. Gun'ko, V.V. Turov, Langmuir 15, 6405 (1999) (https://doi.org/10.1021/la9809372).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
