Микропузырьки с покрытием из оксида графена в ионной жидкости на основе имидазолия?


Графен

В данном исследовании представлена возможность покрытия микропузырьков оксидом графена (GO), транспирирующим материалом, который с тех пор привлекает интенсивные исследования как в фундаментальной науке, так и в технологическом развитии.

Механизм прикрепления микропузырьков к ГО

В данном исследовании ионная жидкость (ИЖ) хлорида имидазолия, а именно 1-додецил-3-метилимидазолия хлорид ([C 12mim]Cl) при различных концентрациях от 100 ppm до 8000 ppm, использовалась в качестве связывающего поверхностно-активного вещества для соединения микропузырьков и ГО. Механизм прикрепления микропузырьков к GO, изученный в данном исследовании, включал электростатическое взаимодействие микропузырьков-GO, гидрофобное притяжение микропузырьков-GO, контактный угол микропузырьков-GO и свободную энергию Гиббса системы микропузырьков-GO.

Результаты показали, что оптимальное прикрепление микропузырьков к GO (самый высокий контактный угол и самая отрицательная свободная энергия Гиббса) происходило при 350 ppm [C 12 mim]Cl, при котором GO достигал изоэлектрической точки (IEP - дзета-потенциал .(ZP) GO равен 0 мВ). Поскольку GO достигает максимальной гидрофобности при IEP, был сделан вывод, что в прикреплении микропузырьков к GO доминирует гидрофобное притяжение с незначительными электростатическими взаимодействиями.

 

Качественный анализ также подтвердил успешное прикрепление и образование микропузырьков с GO-покрытием в 350 ppm[C 12 mim]Cl. Кроме того, один микропузырек в 100 ppm[C 12 mim]Cl, где ожидается максимальная сила электростатического притяжения между микропузырьками и GO, также был подвергнут качественному анализу. Здесь прикрепление GO к микропузырькам не было заметно, что еще раз доказывает доминирование гидрофобного притяжения.

Кроме того, количество GO, связанного с микропузырьком в 350 ppm[C 12mim]Cl, также было успешно определено методом UV-Vis, где GO демонстрировал пик поглощения с центром при 233 нм. Результаты данного исследования продемонстрировали важность гидрофобного притяжения для прикрепления микропузырьков к частицам, особенно для прикрепления микропузырьков к GO, и успешный синтез микропузырьков с GO-покрытием для различных применений.