Коллоидный журнал

Методом погружения на полистирольной подложке получены композитные пленки на основе органозоля серебра, стабилизированного анионным ПАВ (АОТ, бис(2-этилгексил)сульфосукцинатом натрия). Показано, что формирование пленок сопровождается образованием цепочечных агрегатов серебра с межчастичным расстоянием больше диаметров частиц. При этом образование агрегатов не изменяет оптические свойства наночастиц. Полученные пленки демонстрируют сигнал плазмонного поглощения, и отсутствует делокализация плазмонов. Установлено, что варьирование числа погружений подложки в золь позволяет влиять на интенсивность сигнала плазмонного поглощения, а также функциональные свойства конечных покрытий: морфологию, шероховатость (от 9 ± 2 до 25 ± 4 нм), толщину (от 585 ± 13 до 831 ± 28 нм) и смачиваемость поверхности водой (от 36 ± 6 до 53 ± 9°).

Водно-солевые растворы интерполиэлектролитных комплексов (ИПЭК) представляют собой классический пример “умных” систем, фазовое равновесие в которых регулируется множеством факторов, связанных как с параметрами полимерных компонентов, так и с физическими и химическими свойствами среды. В данной работе представлена модель, созданная на основе машинного обучения, для прогнозирования области существования водорастворимых ИПЭК. Предложен подход независимого учёта физико-химических свойств полиэлектролитов и свойств среды. Разработанная модель универсальна и может быть использована для прогнозирования свойств многокомпонентных систем различной химической природы. 

Замораживанием при -20^оС в течение 12 ч и затем размораживание нагреванием со скоростью 0.03^оС/мин водных растворов поливинилового спирта (ПВС) без и с 0.1-0,5 моль/л добавками оснóвных α-аминокислот (аргинин, гистидин, лизин, орнитин) в непротонированной или солевой формах получены макропористые физические (нековалентные) криогели и исследовано влияние таких добавок на физико-химические свойства сформированных таким образом гелевых материалов. Показано, что в отношении криотропного гелеобразования ПВС добавки аргинина, его гидрохлорида и гистидина из-за противодействия водородному связыванию проявляют хаотропную активность, приводя с снижению упругости и теплостойкости получаемых криогелей, тогда как добавки лизина, орнитина и их гидрохлоридов, а также солянокислой соли гистидина, благодаря промотированию водородного связывания действуют как космотропные агенты, вызывая возрастание компрессионного модуля упругости и повышение температуры плавления образцов. Изучение кинетики высвобождения использованных в работе аминокислотных добавок показало, что релиз гидрохлоридов из гелевого носителя во внешнее водное окружение происходил несколько медленнее, чем непротонированных форм, но во всех случаях без существенных диффузионных затруднений. Учитывая, что такие аминокислоты используются в косметологии, полученные в данном исследовании результаты позволяют полагать, что нагруженные аминокислотными добавками криогели ПВС могут представлять практический интерес при разработке носителей косметических средств типа питательных масок, покрытий на проблемные участки кожи, «патчей» и др.

В данной работе исследована механическая стойкость супергидрофобного покрытия, созданного на основе промышленной эпоксидной эмали ЭП-140. Для достижения супергидрофобного состояния нанесенное покрытие модифицировали методом импульсного лазерного текстурирования и хемосорбции фторсилана. Целью исследования была оценка устойчивости покрытия к различным механическим воздействиям, характерным для эксплуатации в открытой атмосфере: длительному контакту с водой, воздействию высокоскоростной струи воды, абразивному износу падающим песком и многократному отрыву липкой ленты. Показано, что комбинированный подход, используемый при супергидрофобизации обеспечивает не только высокие водоотталкивающие свойства, но и значительную устойчивость к деградации. Так, эксперименты выявили лишь незначительное снижение характеристик смачивания при сохранении гетерогенного режима смачивания, что подтверждает сохранение функциональности покрытия даже при экстремальных механических воздействиях. Полученные данные указывают на перспективность применения разработанного покрытия в промышленности, где требуется сочетание высокой износостойкости и экономической эффективности.

При облучении 5% водного раствора поливинилового спирта вакуумным ультрафиолетовым излучением (ВУФ) с длиной волны 172 нм обнаружено, что происходит изменение структуры раствора с образованием сшитых фрагментов полимера, невзирая на то, что глубина проникновения ВУФ в раствор является незначительной.

Целью данной работы было выявление возможностей синтеза стабильного латекса с узким распределением частиц путем гомогенной полимеризации в водном растворе метилметакрилата. 

Впервые проведена полимеризация метилметакрилата в статических условиях в водном растворе окислительно-восстановительной системы гидрохинон-персульфат калия. Предполагалось, что образующиеся на промежуточной стадии окисления гидрохинона семихиноновые анион-радикалы могут участвовать в реакциях обрыва растущих радикалов, и, изменяя параметры полимерных молекул, влиять на процесс формирования латексных частиц.

В статье представлены результаты исследования коллоидных параметров полученного латекса, которые показывают, что выбранные условия полимеризации позволяют воспроизводимо синтезировать монодисперсный стабильный латекс.

В данной работе рассмотрен потенциал применения графеновой наножидкости в качестве теплоносителя в солнечных коллекторах прямого поглощения. В результате выявлено, что графеновая наножидкость обладает превосходной поглощающей способностью при взаимодействии с монохроматическим (520 нм) и инфракрасным излучением ближней области. Применение в качестве рабочей жидкости графеновой наножидкости по сравнению дистиллированной водой в солнечном коллекторе прямого поглощения увеличило его эффективность даже при очень низкой концентрации частиц дисперсной фазы. Однако для того, чтобы применить графеновую наножидкость в энергетических системах в качестве рабочей жидкости необходимо решить некоторые вопросы, в первую очередь связанные с ее невысокой стабильностью и термической неустойчивостью.

Одной из практических проблем нефтегазовой отрасли является образование нефтекислотных эмульсий и асфальтенового шлама при контакте интенсифицирующих составов и нефти. Ключом к решению этих проблем является понимание межфазных процессов на границе раздела фаз между нефтью и составами, качественному исследованию которых и посвящена данная работа. Исследуются процессы, происходящие между чувствительной нефтью и двумя видами интенсифицирующих составов – на основе соляной кислоты и этилендиамитетрауксусной кислоты (ЭДТА) с добавлением и без добавления поверхностно-активного вещества (ПАВ). Используются три метода – простое перемешивание («bottle-test»), совместное течение жидкостей в капилляре, совместное течение жидкостей в микромодели, имитирующей пористую среду. С помощью простого перемешивания показано, что введение ПАВ в 15% соляную кислоту может предотвратить образование шлама, но не предотвращает образование эмульсии. Кроме того, обнаружено, что составы на основе ЭДТА с нейтральным pH совместимы даже с чувствительной нефтью. С помощью совместного течения продемонстрирована роль стенок капилляра в образовании асфальтенового шлама, а также отмывающая способность хелатного состава. Совместное течение жидкостей в миромодели демонстрирует особенности соляной кислоты по сравнению с хелатом – дискретное течение, образование эмульсии в пристеночном слое, образование осадка на стенках пор. Результаты данной работы могут быть полезны как для дальнейшего фундаментального исследования коллоидно-химических процессов в нефтяном пласте, так и для практического применения.

A composite based on a cross-linked ionic polymer containing functional groups [-N(CH₃)₃]⁺ and a Cr³⁺ cation was obtained and studied. As a result of the contact of the polymer with the KCr(SO₄)₂ solution, the jarosite mineral-type composite is formed: R₄N[Cr₃(OH)₆(SO₄)₂], in which R₄N⁺ is the polymer group. Considering that the composite can be used as a sorbent with selective properties, its stability in solutions of KCl, Na₂CO₃, Na₂SO₄, NaNO₃, NaF and Na₂S was investigated. In concentrated NaCl solutions, the original composite is transformed into another, as a result of the replacement of SO₄^2- with Cl^- ions. The regenerated polymer is capable of forming a composite again. Using FTIR, SEM EDX and thermogravimetry methods, the changes that occur in the polymer phase during composite formation and its regeneration were studied. It has been shown that the composite has selective sorption properties.

Mushroom polysaccharides are biologically active substances with strong reduction, capture, and stabilization capabilities. They have great potential in the synthesis of metal nanoparticles. This study developed a method for the electrochemical synthesis of silver nanoparticles from polysaccharide extracts (AgNP-AcPOLY) of the Amanita pantherina mushroom. Silver nanoparticles (AgNPs) were characterized using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), electrophoretic light scattering (ELS), UV-vis spectroscopic (Uv-Vis), and laser diffraction spectroscopy (LDS) methods. XRD and TEM studies showed that the silver nanoparticles are spherical with a size of about 11.6 nm. The electrochemical performance of AgNP-AcPOLY nanoparticles was evaluated by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicate that AgNP-AcPOLY exhibits outstanding electrochemical properties, significantly enhancing the performance of screen-printed electrodes (SPE). In addition, the antibacterial activity of nanosilver was evaluated through the methods of minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) against two strains of bacteria, Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The results of this study indicate that the silver nanoparticles synthesized from the polysaccharide extract of A. pantherina are clean and environmentally friendly and have broad-spectrum antibacterial ability.

This study presents a rapid and eco-friendly approach to synthesize gold nanoparticles (AuNPs) using waste avocado seed extract (AV) as a reducing and capping agent. Microwave irradiation enables the synthesis of AuNPs within a minute, as evidenced by the solution's characteristic red color and confirmed by a surface plasmon resonance (SPR) peak at ~530 nm in the UV-visible spectrum. Synthesis parameters, including pH and concentrations of AV and gold chloride, were optimized, revealing that mild alkaline conditions favor AuNP formation, while acidic conditions are detrimental. The AuNPs, characterized by TEM, exhibited a small size (9.9 ± 3.6 nm) and spherical morphology without aggregation. X-ray diffraction (XRD) confirmed the face-centered cubic (FCC) crystal structure of the AuNPs, and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy indicated the involvement of functional groups in AV in the reduction and stabilization of the nanoparticles. The AV@AuNPs demonstrated excellent stability, as indicated by a high negative zeta potential (-27.0 ± 6.4 mV). Additionally, the nanoparticles showed strong antioxidant activity comparable to ascorbic acid and significant antibacterial efficacy against both Gram-positive (S. aureus and B. subtilis) and Gram-negative (E. coli and P. aeruginosa) bacteria, with a pronounced effect on Gram-negative strains.