调控纳米颗粒调节复杂流体的稳定机制
软凝聚态物质
2019-12-18 v1
摘要
在纳米颗粒晕环效应中，带电纳米颗粒被发现可通过在中性胶体周围形成非吸附层来增强胶体悬浮液的稳定性，从而诱导它们之间的静电排斥。然而，关于纳米颗粒可能直接沉积到胶体表面且稳定机制依赖于纳米颗粒吸附存在一定争议。在本研究中，我们发现这两种机制在随纳米颗粒浓度增加的连续谱上共同控制胶体悬浮液的稳定性。AFM 力测量显示，高带电氧化锆纳米颗粒在弱带电二氧化硅表面之间建立起静电排斥，阻止其聚集。后续的吸附测量与力建模表明，在体积分数为 10^-5 至 10^-3 时预期有少量纳米颗粒吸附，但纳米颗粒体积分数超过 10^-3 后吸附量急剧增加。基于这些结果，我们提出纳米颗粒调控稳定的基本机制为低纳米颗粒浓度下的纳米颗粒晕环效应，并在较高浓度下转变为吸附。因此，在约 10^-3 的纳米颗粒体积分数发生转变处，稳定性可同时受纳米颗粒晕环效应与吸附影响。
引用
@article{arxiv.1912.07762,
title = {Tuning the Stabilization Mechanism of Nanoparticle-Regulated Complex Fluids},
author = {Marzieh Moradi and Qingwen He and Gerold A. Willing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07762},
year = {2019}
}
备注
21 pages, 7 figures, 5 tables