Гатауллин А.Р., Богданова С.А., Алексеева М.С., Галяметдинов Ю.Г. «Влияние адсорбционного взаимодействия поверхностно-активных веществ с фуллереном С₆₀ на его ультразвуковое диспергирование в мицеллярных средах» Вестник технологического университета, 21, № 12, с. 19-23 (2018)

Одним из подходов к решению проблемы агрегации фуллеренов является использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) в процессах ультразвуковой обработки С₆₀ в жидких средах. Эффективность диспергирования и стабилизации частиц фуллерена зависит от характера адсорбционного взаимодействия молекул ПАВ с поверхностью С₆₀, изучение которого может выявить важные закономерности получения стабильных дисперсий фуллерена с высоким содержанием дисперсной фазы. Целью данной работы было исследование адсорбционного взаимодействия поверхностно-активных веществ с фуллереном С₆₀ и коллоидно-химических свойств дисперсий, полученных в мицеллярных растворах при ультразвуковой обработке (УЗ). Изотермы адсорбции ПАВ на фуллерене до УЗ воздействия были рассчитаны на основе равновесных концентраций, определенных методом абсорбционной спектроскопии. Дисперсии фуллерена были получены ультразвуковой обработкой в воде и в водных растворах ПАВ. Оптическая плотность дисперсий, средний электрокинетический потенциал частиц С₆₀ были определены методами абсорбционной спектроскопии и электрофоретического рассеяния света. В качестве объектов исследования использовались: фуллерен С₆₀ электродугового синтеза с чистотой более 99,5%; неионогенные ПАВ – производные оксида этилена, анионные ПАВ – додецилсульфат натрия и додецилбензолсульфонат натрия. Установлено, что изотерма адсорбции анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ на фуллерене С₆₀ до УЗ воздействия соответствует ленгмюровской изотерме адсорбции L2. Увеличение средней степени оксиэтилирования изононилфенолов приводит к снижению значений максимальной адсорбции, что, очевидно, связано с конформационными изменениями оксиэтиленовой цепи, которые имеют место в области n=8-9 в молекулах оксиэтилированных изононилфенолов. Показано, что введение ПАВ способствует увеличению оптической плотности дисперсий и повышению устойчивости системы. Отмечено, что неионогенные ПАВ являются более эффективными стабилизирующими агентами по сравнению с анионными. Установлено, что с увеличением средней степени оксиэтилирования возрастает стабилизирующее действие оксиэтилированных изононилфенолов и происходит смещение области их эффективных концентраций в сторону больших значений. Выявлено влияние неионогенных ПАВ на электрокинетические свойства дисперсий С₆₀, что может быть связано с образованием на поверхности фуллерена ассоциатов молекул поверхностно-активных веществ.

Гатауллин А.Р., Богданова С.А., Алексеева М.С., Галяметдинов Ю.Г. «Ультразвуковое диспергирование фуллерена С₆₀ в водных растворах смесей ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Часть 1» Вестник технологического университета, 21, № 12, с. 28-32 (2018)

При получении дисперсий фуллерена С₆₀ ультразвуковой обработкой перспективно использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве диспергирующих и стабилизирующих агентов. Создание смесей ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, отличающихся друг от друга по критической концентрации мицеллообразования, гидрофильно-липофильному балансу, молекулярной массе и механизму стабилизации углеродных наночастиц, и выявление наиболее эффективных смесей, обладающих повышенным совокупным диспергирующим и стабилизирующим действием может быть одним из способов решения проблемы агрегации наночастиц и получения дисперсий С₆₀ с заданными коллоидно-химическими свойствами. Целью данной работы было получение и исследование эффективных смесей ПАВ для увеличения содержания дисперсной фазы в процессе ультразвукового диспергирования и повышения стабильности дисперсий фуллерена С₆₀. В качестве объекта исследования применялся фуллерен С₆₀ электродугового синтеза с чистотой более 99,5%. Использовались смеси оксиэтилированных алкилфенолов (ОЭ АФ) с различной степенью оксиэтилирования (n=8, 10, 12), а также смеси ОЭ АФ n=12 с додецилсульфатом натрия (ДСН) и додецилбензолсульфонатом натрия (ДБСН). Оптическая плотность дисперсий, средний гидродинамический диаметр и электрокинетический потенциал частиц фуллерена были определены методами абсорбционной спектроскопии, динамического и электрофоретического рассеяния света. Тензиометрическим методом выявлены концентрационные области получения синергических смесей поверхностно-активных веществ. Установлено, что наибольшее диспергирующее и стабилизирующее действие проявляет смесь оксиэтилированных изононилфенолов со средней степенью оксиэтилирования n=8 и n=12 c мольной долей n=12 равной 0,4. По сравнению с дисперсиями, полученными без ПАВ, удалось снизить размер частиц в 1,8 раза и индекс полидисперсности в 1,9 раза, повысить оптическую плотность и стабильность систем в 11,7 и 2,8 раз, соответственно. Результаты исследования могут быть полезны при получении дисперсий С₆₀ для биохимических и медико-биологических исследований, для допирования композиционных материалов.