在接口上通过超热纳米离子相互交叉连接的微凝:受控稳定乳液

科学领域:

• 软物质物理学 软物质物理学
• 体和接口科学科学
• 材料化学 材料化学

背景情况:

• 聚N-异烯胺 (pNIPAM) 微凝由于它们的界面吸附和防止凝聚的能力,被用作乳液稳定剂.
• 接口的机械特性,特别是接口弹性模量,受到微凝构造和粒子间相互作用的显著影响.
• 在pNIPAM微凝中,交联密度较低通常会导致界面弹性增加,这归因于增强的变形和纠.

研究的目的:

• 研究Keggin纳米离子 (POMs) 和pNIPAM微凝之间的物理相互作用对乳液稳定性的影响.
• 探索POM如何调整PNIPAM微凝的构造,相互作用和界面特性.
• 了解POMs在控制皮克林乳液的多尺度结构和稳定性方面的作用.

主要方法:

• 在水性悬浮液和液体/液体接口中研究了POMs和pNIPAM微凝之间的相互作用,其交联密度和尺寸各不相同.
• 通过评估油在水乳液的动力稳定性和流量特征,评估乳液稳定性,在乳液化前或后添加POM.
• 利用冷电子显微镜 (cryo-EM) 直接可视化微凝稳定乳液和振荡吊滴法研究界面弹性.

主要成果:

• POMs作为物理交叉连接器起作用,诱导微凝脱水和增加度,这可能会降低大型微凝的乳液稳定性.
• 装有POM的小微凝和在乳化后添加POM的大型微凝产生高度稳定的乳液,耐凝结.
• 通过粒子内部和粒子间的交叉连接,POMs增强了界面弹性,并通过桥接微凝单层来促进滴滴粘附.

结论:

• POM提供了一个可调节的机制来控制pNIPAM微凝的特性及其在皮克林乳液中的性能.
• 微凝的大小和POM添加的时间是实现增强乳液稳定性的关键因素.
• POMs和pNIPAM微凝之间的相互作用为皮克林乳液结构和稳定性提供了多层次的控制.