Коллоидный журнал

В работе предложен новый метод получения устойчивых высококонцентрированных эмульсий Пикеринга, стабилизированных двумерными частицами нитрида углерода (g-C₃N₄) и его смесей с оксидом графена (ОГ), в системе вода/н-гексан, за счёт электростатических взаимодействий с ацетатом цинка Zn(OAc)₂. С помощью оптической микроскопии и оценки скорости седиментации установлены оптимальные параметры получения эмульсий с концентрацией g-C₃N₄ до 6 мг/мл. Формирование эмульсий типа «масло в воде» (o/w) при стабилизации как частицами g-C₃N₄, так и бинарными дисперсиями ОГ/g-C₃N₄, было подтверждено с помощью флуоресцентной микроскопии с использованием водорастворимого красителя флуоресцеина. Анализ ζ-потенциала золя g-C₃N₄ и эмульсий, стабилизированных g-C₃N₄, позволил предположить основной механизм стабилизации высококонцентрированных эмульсий Пикеринга. Установлено, что ацетат-ионы (CH₃COO⁻) способствуют миграции отрицательно заряженных частиц g-C₃N₄ из водной фазы на межфазную границу, в то время как катионы цинка (Zn²⁺) адсорбируются на поверхности g-C₃N₄, предотвращая взаимное отталкивание частиц в оболочке капель эмульсии. При формировании эмульсий Пикеринга на основе бинарных дисперсных систем ОГ/g-C₃N₄ металлокластеры способствуют стабилизации эмульсий за счёт образования координационных связей между карбоксильными группами ОГ и частицами g-C₃N₄. Этот механизм обеспечивает эффективную интеграцию частиц на межфазной границе и предотвращает расслоение высококонцентрированных эмульсий Пикеринга. Результаты исследования открывают перспективы для разработки универсальных каталитических платформ с контролируемыми свойствами, применимых в процессах деградации органических загрязнителей и синтезе функциональных материалов.

Предложен и реализован простой конденсационный способ получения ниосомальной формы практически нерастворимого в воде биоцида (основание хлоргексидина, ХГ), являющейся эффективным переносчиком ХГ в водной среде. Подход основан на солюбилизации ХГ в мицеллярных водных растворов полиоксиэтилированных ПАВ (Твин 80 и Твин 20) без использования органических растворителей, высокоэнергетического диспергирования и роторного испарителя, необходимых атрибутов в обычной практике получения ниосом, и обеспечивает высокую степень инкапсуляции биоцида (96 ± 2 %). Получены водные дисперсии двухкомпонентных ниосом (Твин 80+ХГ и Твин 20+ХГ), стабильные в течение длительного времени. Определены размеры ниосом, их структура, солюбилизационная емкость и транспортные свойства относительно ХГ. Проанализировано влияние длины углеводородной цепи ПАВ на размеры и стабильность ниосом с инкорпорированным ХГ. Предложен механизм трансформации мицелл полиоксиэтилированных ПАВ с солюбилизированным ХГ в ниосомы при мольном соотношении ХГ/ПАВ, равном 1/2.

В обзоре рассмотрены исследовательские работы в области электрореологии за последние годы. Представлены основные активно развиваемые направления исследований. Суммированы последние достижения как в области разработки новых материалов, так и теоретического описания эффекта. Рассмотрен прогресс в области практического применения, а также отмечены оригинальные перспективные приложения электрореологического эффекта.

В данной работе представлены результаты экспериментального исследования влияния добавки одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) на вязкоупругие и теплофизические характеристики буровых растворов на углеводородной основе. Впервые исследована реология, вязкоупругие характеристики, теплопроводность и температуропроводность буровых растворов с различным содержанием углеводородной фазы, модифицированных ОУНТ. В результате исследования было показано, что добавка ОУНТ способна значительно улучшать функциональные характеристики буровых растворов на углеводородной основе. Введение в буровой раствор нанотрубок позволяет увеличить эффективную вязкость в ряде случаев на порядок и многократно повысить значения параметра консистенции и предела текучести, а также практически двухкратно увеличить теплопроводность. Это открывает широкие перспективы использования одностенных нанотрубок в качестве регулятора свойств буровых растворов.

В работе продемонстрирована новая стратегия контролируемой нековалентной сборки и управления свойствами ультратонких пленочных гибридов на основе оксида графена (ОГ), тетракарбоксифенилпорфирина (TCPP) и полидиацетиленового ПАВ (ПДА). Показано, как с помощью послойного осаждения или одношаговой самосборки компонентов на межфазной границе воздух/вода можно влиять на механизмы переноса энергии и заряда при неизменном химическом составе ультратонкой пленки. Для интеграции активных компонентов гибрида был использован ацетат цинка, образующий координационные связи с карбоксильными группами ОГ и органических компонентов. С помощью атомно-силовой микроскопии показано, что при послойной сборке образуется упорядоченная структура с плотным монослоем ОГ в основании, промежуточным слоем TCPP и верхним слоем кристаллитов ПДА. Одностадийная сборка приводит к образованию смешанного слоя ОГ-Zn²⁺-TCPP со складчатой морфологией ОГ, покрытого ПДА. Спектроскопические исследования выявили Фёрстеровский резонансный перенос энергии в обоих гибридах, в которых порфирин выступает одновременно в роли донора и акцептора энергии в зависимости от структурной формы связанного с ней диацетиленового полидиацетиленового ПАВ. Гибриды, полученные послойной сборкой, при их интеграции в фотовольтаические ячейки с электрон-дырочным транспортным слоем демонстрировали выраженные диодные свойства и значительный фотоотклик, обусловленные эффективным пространственным разделением зарядов и направленным транспортом в слоистой структуре. Гибриды, полученные в одну стадию, дают симметричные вольт-амперные кривые и низкий фотоотклик вследствие рекомбинации экситонов в неупорядоченной структуре. Полученные результаты демонстрируют принципиальную возможность управления переносом зарядов в фотоактивных гибридах через контроль их супрамолекулярной организации выбором метода сборки.

Янус-частицы являются одной из форм существования гетерогенных микро- и наночастиц. Удобным математическим прототипом янус-частиц является двойной пузырь, описанный Плато при решении проблемы о минимальных поверхностях. Основное различие между двойным пузырём и янус-частицей заключается в дополнительном условии, что межфазные границы могут иметь разные упругие свойства. Решение для этого случая получено с использованием метода Юнга. Указаны пределы его существования. Продемонстрирована зависимость конфигурации янус-частиц от соотношения поверхностных свойств и образующих их объёмов.