Micellák szénhidrogén/víz határrétegének és héjszerkezetének tanulmányozása statikus kisszögű- és dinamikus szórással = Investigation of the structure of the hydrocarbon/water interface and of the shell of micelles by static small-angle and dynamic scattering

Vass, Szabolcs and Bedő, Zsuzsanna and Gilányi, Tibor and Klapper, Markus and Lakatos, István and Pleątil, Josef and Rétfalvi, Eszter (2007) Micellák szénhidrogén/víz határrétegének és héjszerkezetének tanulmányozása statikus kisszögű- és dinamikus szórással = Investigation of the structure of the hydrocarbon/water interface and of the shell of micelles by static small-angle and dynamic scattering. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 38050_ZJ1.pdf Download (673kB)

Abstract

(1) Az alkáli-alkil-szulfátok H2O- és D2O micelláris oldatából származó kisszögű röntgenszórási spektrumok izotópeffektusát a micella szórási kontraszteloszlásának újszerű modellezésével és illesztésével értelmeztük. Az illesztéssel nem dönthető el, hogy a micellák elnyújtott vagy összenyomott ellipszoidok; egy közelítő termodinamikai modell azonban az elnyújtott formát valószínűsíti. A modell pontosítása céljábó meghatároztuk az intramicelláris szórócentrumok struktúra-faktorát. (2) Az intermicelláris struktúra-faktorok elemzése azt mutatta, hogy a micelláris magot egy ~1 nm vastag "merev" vízréteg veheti körül. Kvázi-elasztikus neutronszórással az oldószerben kimutattunk egy lassan diffundáló komponenst, amely megfeleltethető volt a "merev" vízrétegnek. Az eredményeket gradiens NMR technikával megerősítettük, és valószínűsítettük, hogy a jelenséget a vízmolekulák és a lassú tenzid-monomerek fejcsoportjai között kialakult hidrogénkötés okozza. (3) Az etoxilált nonil-fenol micellák transzporttulajdonságainak tanulmányozása arra a konklúzióra vezetett, hogy az etoxiszám függvényében a hidrofil etoxiláncok konformációja fázisátalakulásra emlékeztető változást szenved. Az ABA és BAB szekvenciájú triblokk kopolimermicellák kisszögű neutron- és röntgenszórásképének összehasonlításából megállapítottuk, hogy a hidrofil láncok a blokkszekvenciától függetlenül azonos statisztikus tulajdonságokkal rendelkeznek. | (1) Solvent isotope effect was observed in small-angle X-ray scattering patterns from H2O and D2O solutions of alkali alkyl sulphate micelles and was interpreted in terms of a novel model fitted to the scattering patterns in a novel way. The fit could not decide whether the micelles are prolate or oblate ellipsoids; an approximate thermodynamic model, however, renders the prolate shape more probable. As a first step to improve the model, the structure factor of the intramicellar scatterers also has been calculated. (2) Parameters of the intermicellar structure factors suggest that the cores may be covered by 'stiff' water layers of ~1 nm thickness. A slowly diffusing water component was found by quasi-elastic neutron scattering and was confirmed by gradient NMR technique. This component could be identified as the 'stiff' layer and its formation was explained by hydrogen bonds formed between the water molecules and the head-groups of the slow, micelle forming, monomers. (3) Studying the transport properties of ethoxylated nonil phenol micelles led to the conclusion that, in function of the ethoxy number, the conformation of the hydrophilic ethoxy chains exerts a change resembling phase transition. By comparing small-angle neutron- and X-ray scattering patterns from solutions of ABA and BAB type triblock copolymer micelles we concluded that, regardless of the block sequence, the hydrophilic chains have the same statistical properties.

Actions (login required)

Edit Item