二、材料

PNIPAM 顆(ke)粒(li)是通過(guo)(guo)間歇懸浮(fu)液合(he)成的(de) 使(shi)(shi)用(yong)文獻中(zhong)描述的(de)配方進行聚合(he)。 17,18 我(wo)(wo)們使(shi)(shi)用(yong) N-異丙(bing)基(ji)丙(bing)烯酰胺 (NIPAM) 作(zuo)為(wei)單體 以 N,N-亞甲基(ji)雙丙(bing)烯酰胺作(zuo)為(wei)交聯(lian)劑 (2 mol%) 過(guo)(guo)硫酸(suan)鉀作(zuo)為(wei)聚合(he)引發(fa)劑 反應。 我(wo)(wo)們希望粒(li)子攜帶少(shao)量 由(you)于(yu)引發(fa)中(zhong)使(shi)(shi)用(yong)的(de)過(guo)(guo)硫酸(suan)鉀而(er)產生的(de)電(dian)荷 步。 顆(ke)粒(li)通過(guo)(guo)反復離心純化(hua) 18 000g 并(bing)用(yong)新鮮 Milli-Q 水替換上清液。 該過(guo)(guo)程(cheng)至(zhi)少(shao)重復 5 次。 然后粒(li)子是 冷凍干(gan)燥并(bing)儲存(cun)。 懸浮(fu)液是通過(guo)(guo)稱重制(zhi)備(bei)的(de) 計算量的(de)凍干(gan)顆(ke)粒(li)和簡單的(de) 將它們添加(jia)到 Milli-Q 水中(zhong)以獲得所(suo)需的(de)濃(nong)度(du) 并(bing)在使(shi)(shi)用(yong)前攪拌至(zhi)少(shao) 24 小時(shi)。 我(wo)(wo)們準(zhun)備(bei)庫(ku)存(cun) 0.5 g l-1 濃(nong)度(du)的(de)溶(rong)液。 暫停較低 通過(guo)(guo)稀釋該儲備(bei)溶(rong)液來制(zhi)備(bei)濃(nong)度(du)。

三、方法

3.1 顆粒表征

微凝膠的尺寸通過在(zai)(zai)(zai) Malvern Zeta Sizer 上(shang)的動態光(guang)散(san)(san)射測量(liang)。 流體動力學(xue)直徑 粒子在(zai)(zai)(zai) 20 ? C 是(shi) 589 嗎？ 5 nm，使(shi)(shi)用(yong) Stokes-Einstein 關系(xi)，對應的擴散(san)(san)系(xi)數為 7.29 * 10- 13 m2 s- 1 . 校準靜態光(guang)散(san)(san)射用(yong)于找到臼齒 通過擬合這些粒子的質(zhi)(zhi)量(liang)和回轉(zhuan)半(ban)徑 假(jia)設(she)粒子是(shi)球形的形狀因(yin)子。 我們使(shi)(shi)用(yong) dn/dc ? 0.167 ml g-1 文獻報道。19 摩(mo)爾質(zhi)(zhi)量(liang)為 1.82 * 106 kg mol-1 和回轉(zhuan)半(ban)徑 (Rg) 在(zai)(zai)(zai) 20 ? C 是(shi) 200 嗎？ 19 納米。 Rg/Rh 小值表示存在(zai)(zai)(zai)長(chang)懸(xuan)垂 更硬(ying)的交聯核心外(wai)圍的鏈。 20

3.2 LB 壓力-面積等溫線

狀態(tai)方程（壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)與(yu)吸附(fu)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)關系） 使用(yong)朗繆爾槽(cao)測定。 所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)都是 在(zai)(zai)(zai)(zai)室溫(wen)下(xia)進行(xing)(xing)。 首先(xian)我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)仔細清(qing)潔(jie) 空(kong)氣水(shui)界面(mian)(mian)直到壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)區壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)循環(huan)顯(xian)示完美(mei)水(shui)平(ping)線的(de)(de)(de)(de)(de)點，并且(qie) 最大(da)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li) <0.1 mN m- 1 . 然后我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men) 將已知數量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)散布在(zai)(zai)(zai)(zai)干凈的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣 - 水(shui)中(zhong)(zhong) 界面(mian)(mian)并系統(tong)地(di)減少界面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)(ji)。 由(you)此產生的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)變化由(you)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)記錄 使用(yong) Wilhelmy 板的(de)(de)(de)(de)(de)傳感器(qi)。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)執行(xing)(xing) 3 組不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de) 實驗(yan)：其中(zhong)(zhong)兩組是在(zai)(zai)(zai)(zai) NIMA 上進行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de) 帶(dai)有(you) Mini PS4 壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de) Langmuir 槽(cao)使用(yong)紙 威廉(lian)餐(can)盤。 最大(da)和最小可(ke)能區域(yu)(yu) NIMA 槽(cao)上的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)用(yong)容量(liang)分(fen)別(bie)為(wei) 500 cm2 和 40 cm2。 在(zai)(zai)(zai)(zai)第一組中(zhong)(zhong)，我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)研(yan)究(jiu)(jiu)了高(gao)初(chu)始粒(li)(li)子 加(jia)載。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)涂抹 100 ml 濃度(du)為(wei) 0.5 g l-1 的(de)(de)(de)(de)(de)懸浮液(ye)。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)小心(xin)地(di)將懸浮液(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)(zai) 使用(yong)帶(dai)有(you)鋒利(li)尖(jian)端的(de)(de)(de)(de)(de) 10 ml 注射(she)器(qi)通(tong)過握住 針非常靠(kao)近并平(ping)行(xing)(xing)于界面(mian)(mian)。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)盡量(liang)均(jun)勻 將液(ye)滴(di)沉積(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)初(chu)始擴散區域(yu)(yu)并等(deng)待 在(zai)(zai)(zai)(zai)我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)開始我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)之(zhi)前(qian)，至少需要 30 分(fen)鐘讓系統(tong)穩定下(xia)來 測量(liang)。 對于第二組實驗(yan)，我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)使用(yong) 相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de) NIMA 槽(cao)，但這(zhe)次我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)在(zai)(zai)(zai)(zai)較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置研(yan)究(jiu)(jiu)系統(tong) 初(chu)始加(jia)載。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)傳播 40 毫升(sheng) 0.5 克(ke)(ke) l-1 濃度(du) 暫(zan)停。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)再進行(xing)(xing)一組實驗(yan) Kibron 米槽(cao)。 最大(da)和最小可(ke)能區域(yu)(yu) 在(zai)(zai)(zai)(zai) Kibron 米槽(cao)中(zhong)(zhong)為(wei) 51.50 cm2 和 3.25 cm2 ， 分(fen)別(bie)。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)將 100 毫升(sheng) 0.035 克(ke)(ke) l-1 粒(li)(li)子溶液(ye)涂抹在(zai)(zai)(zai)(zai)最初(chu) 清(qing)潔(jie)空(kong)氣-水(shui)界面(mian)(mian)。 這(zhe)些加(jia)載條件(jian)相(xiang)似(si) NIMA 的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)負載條件(jian)。 這(zhe) 壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)率保持(chi)在(zai)(zai)(zai)(zai)較低(di)水(shui)平(ping)（NIMA 槽(cao)為(wei) 10 cm2 min-1 Kibron 米槽(cao)為(wei) 5 cm2 min-1）。 再現性 通(tong)過在(zai)(zai)(zai)(zai)下(xia)重(zhong)復實驗(yan)來檢查實驗(yan) 相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)還檢查了 壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)和膨脹循環(huan)。 我(wo)(wo)(wo)(wo)們(men)(men)發現滯后在(zai)(zai)(zai)(zai) 壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值 <2 mN m- 1 . 重(zhong)復壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)-膨脹循環(huan)，并且(qie)在(zai)(zai)(zai)(zai)任何(he)實驗(yan)中(zhong)(zhong)都沒有(you)發現顆(ke)粒(li)(li)脫離的(de)(de)(de)(de)(de)證據。

3.3 界面張力測量

我(wo)們使(shi)用(yong) Dataphysics OCA 設備來測(ce)量(liang)表面 微凝膠顆粒負(fu)載界面的(de)(de)(de)(de)張力(li)(li)(li)(li)。 我(wo)們創(chuang)造了一種空氣(qi) 使(shi)用(yong)不同濃度(du)的(de)(de)(de)(de)懸浮液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)泡 倒針。 界面張力(li)(li)(li)(li) (g) 計算(suan)公式為(wei)(wei) 解(jie)析度(du) ？ 0.01 mN m- 1 通(tong)過(guo)圖像分析從(cong)形狀(zhuang) 氣(qi)泡使(shi)用(yong)眾(zhong)所周知的(de)(de)(de)(de)拉普拉斯方程。 我(wo)們轉換 通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)將界面張力(li)(li)(li)(li)值轉換為(wei)(wei)表面壓力(li)(li)(li)(li) 相(xiang)關性 P(t) ? g0 - g(t)。 其中(zhong) g0 ? 72 mN m- 1 是(shi) 空氣(qi)-水界面張力(li)(li)(li)(li)值。 對于(yu)界面 張力(li)(li)(li)(li)測(ce)量(liang)準確(que)，我(wo)們確(que)保(bao) 氣(qi)泡足夠大(da)，以至于(yu)它基本(ben)上被(bei)變形 浮力(li)(li)(li)(li)。 鍵數定(ding)義為(wei)(wei) Bo ? DrgR2/g， 其中(zhong)，Dr 是(shi)流體(ti)之間的(de)(de)(de)(de)密度(du)差(cha)，R 是(shi) 液滴的(de)(de)(de)(de)半徑，g 是(shi)界面張力(li)(li)(li)(li)。 它是(shi)一個 重力(li)(li)(li)(li)/浮力(li)(li)(li)(li)和 表面力(li)(li)(li)(li)。 為(wei)(wei)了準確(que)測(ce)量(liang)，建議 Bo 應始終介于(yu) 0.1 和 1 之間；21 我(wo)們檢查這是(shi) 在我(wo)們所有的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)中(zhong)。 與(yu)表面壓力(li)(li)(li)(li)實驗一樣，所有張力(li)(li)(li)(li)測(ce)量(liang)均在室內進行 溫度(du)。

微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動力學及動態方程研究——摘要、簡介

微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動力學及動態方程研究——材料與方法

微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動力學及動態方程研究——結果與討論

微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動力學及動態方程研究——結論、參考！