化聚烯胺吸附在碳酸上的原子力显微镜
Jin Hau Lew1, Omar K Matar1, Erich A Müller1
1Department of Chemical Engineering, Imperial College London, London SW7 2AZ, UK.
Polymers
|October 28, 2023
概括
使用原子力显微镜研究了水解聚烯胺 (HPAM) 和碳酸 (CaCO3) 之间的相互作用. 较高分子量HPAM的粘附性更强,而较低分子量HPAM的排斥性更长,盐度减少了这些相互作用.
科学领域:
- 表面科学是一门学科.
- 聚合物化学 聚合物化学
- 体科学 体科学 体科学
背景情况:
- 了解聚合物表面相互作用对于各种工业应用至关重要,包括增强石油回收和水处理.
- 水解聚烯胺 (HPAM) 是一种广泛使用的聚合物,其与碳酸 (CaCO3) 等矿物表面的相互作用影响了其性能.
- 像DLVO理论这样的现有模型描述了粒子间的力,但可能无法完全捕捉复杂的聚合物表面动力学.
研究的目的:
- 为了研究两个不同分子量的HPAM和CaCO3.3之间的相互作用力.
- 阐明盐度对这些聚合物表面相互作用的影响.
- 为了将聚合物构成和分子量与粘附和排斥特性相关联.
主要方法:
- 原子力显微镜 (AFM) 用于直接测量HPAM和CaCO3表面之间的相互作用力.
- 在不同的NaCl度 (1.7mM,1M和3%) 进行了实验,以评估离子强度的影响.
- 分析的重点是粘附力,相互作用能量和固体排斥距离.
主要成果:
- 较高分子量HPAM (F3330) 与较低分子量HPAM (F3530; 85-88 pN, 8.4-11 aJ) 相比,具有更大的粘附性 (450-625 pN) 和相互作用能量 (43-145 aJ).
- 较低分子量HPAM (F3530) 比较高分子量HPAM (F3330; 30-70 nm) 显示出更长的固体排斥 (70-100 nm).
- 增加盐度显著降低了HPAM两种类型的粘附和相互作用能量,归因于对充电组的选.
结论:
- HPAM的分子量决定了它与CaCO3的相互作用行为,影响着粘附和排斥.
- 盐度通过影响静电力来调节这些相互作用,起着至关重要的作用.
- 这些发现为矿物表面的聚合物吸附和构成提供了洞察力,这对优化HPAM应用很重要.
