凝吸附在不同pH的纤维素纳米晶表面上:一个QCM-D研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物化学 生物化学
• 表面化学 表面化学

背景情况:

• 凝是一种响应pH的生物聚合物,在生物材料中具有应用.
• 纤维素纳米晶体 (CNCs) 是具有可调整表面性能的多功能纳米材料.

研究的目的:

• 为了研究pH对溶液中的等的行为以及在CNC表面上吸附时的影响.
• 阐明在不同pH条件下控制CNC上的凝吸附的机制.

主要方法:

• 使用动态光散射 (DLS) 和 ζ-电位测量的解决方案研究.
• 使用石水晶微平衡与消散 (QCM-D) 的表面吸附研究.
• 核磁共振 (NMR) 光谱法用于评估凝的二次结构.

主要成果:

• 凝的水力动力直径和溶液中的 ζ-电位强烈依赖pH值.
• 核磁共振 (NMR) 证实,凝的二次结构与pH没有变化.
• 与pH5和pH11相比,在pH8 (同电点) 时,凝对CNC的吸附显著更高.
• 吸附凝的CNC的粘弹性界面特性由pH调节,pH值在5和11时的厚度较小,表明分子重定向.

结论:

• 凝在溶液中的pH反应性归因于自我聚合,而不是形状变化.
• 在CNC上的凝吸附机制在异电点和多电解质模式之间有所不同.
• pH显著影响了凝吸附CNC的界面特性,影响了材料设计.