オスモティック圧力によって制御される硬い環状セクター粒子のコロイドロック・アンド・キー・ディメリゼーション反応

Po-Yuan Wang¹, Thomas G Mason¹

¹Department of Materials Science and Engineering, ‡Department of Chemistry and Biochemistry, and §Department of Physics and Astronomy, University of California-Los Angeles , Los Angeles, California 90095, United States.

Journal of the American Chemical Society

|November 25, 2015

まとめ

状の環状セクターは2次元でオスモス的に圧縮されたときに二次元を形成する. 彼らの二分化均衡定数は,アクセシブルなマイクロ状態が減少したため,オスモティック圧力で指数関数的に増加します.

科学分野:

コロイド科学
柔らかい物質の物理
統計的メカニズム

背景:

複雑な形状のコロイド粒子は独特の自己組み立て行動を示します
オスモス圧縮は,コロイド系における相移行に影響を与える重要な要因である.
ブラウン運動は二次元 (2D) システムにおける粒子ダイナミクスを支配する.

研究の目的:

オスモティック圧力下でのマイクロスケールのコロイド環状セクターの二分化を調査する.
2D重力列におけるこれらの粒子の相行動と状態方程式を特徴づける.
モノマー・ダイマー形成の均衡定数とオスモティック圧力への依存を決定する.

主な方法:

270°環状セクターの微粒子のリトグラフィック製造.
安定した水分分散の形成と傾いた2D重力柱での観測.
オスモティック圧力と状態方程式を決定するために,深さの関数として粒子の面積分数の測定.

主要な成果:

異なる相の観察:低圧でガスのようなモノマー相,モノマーとジマーを持つ反応領域,高圧で停止したジマー相.
相互に浸透し,ラセミックキラリティを持つロック&キー・ディマーの形成.
コロイドシステムの2次元オスモティック状態方程式の決定
オスモティック圧力で指数関数的に増加するモノマー-ダイマー均衡定数の計算.

結論:

コロイド環状の領域は,圧力誘発の二分化を受けます.
ダイメリゼーション均衡はオスモティック圧力によって強く影響され,ダイメルの利用可能なマイクロステートが減少している.
このシステムは,2Dコロイドの形状依存的自己組み立てと相行動の研究モデルを提供します.

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