Charge Regulation at the Nanoscale as Evidenced from Light-Responsive Nanoemulsions

化学 表面张力 化学物理 纳米尺度 肺表面活性物质 乳状液 粒子(生态学) 表面电荷 反离子 化学工程 临界胶束浓度 纳米颗粒 粒径 光异构化 动态光散射 冷凝 胶束 纳米技术 有机化学 离子 物理化学 水溶液 材料科学 热力学 物理 生物化学 海洋学 异构化 地质学 工程类 催化作用
作者
Dana Glikman,Leonard Wyszynski,Valentin Lindfeld,Sebastian Hochstädt,Michael Ryan Hansen,Johannes Neugebauer,Monika Schönhoff,Björn Braunschweig
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (12): 8362-8371 被引量:1
标识
DOI:10.1021/jacs.3c14112
摘要

Emulsions are indispensable in everyday life, and the demand for emulsions' diversity and control of properties is therefore substantial. As emulsions possess a high internal surface area, an understanding of the oil/water (o/w) interfaces at the molecular level is fundamental but often impaired by experimental limitations to probe emulsion interfaces in situ. Here, we have used light-responsive surfactants (butyl-AAP) that can photoisomerize between E and Z isomers by visible and UV light irradiation to tune the emulsion interfaces. This causes massive changes in the interface tension at the extended o/w interfaces in macroemulsions and a drastic shift in the surfactants' critical micelle concentration, which we show can be used to control both the stability and phase separation. Strikingly different from macroemulsions are nanoemulsions (RH ∼90 nm) as these are not susceptible to E/Z photoisomerization of the surfactants in terms of changes in their droplet size or ζ-potential. However, in situ second-harmonic scattering and pulsed-field gradient nuclear magnetic resonance (NMR) experiments show dramatic and reversible changes in the surface excess of surfactants at the nanoscopic interfaces. The apparent differences in ζ-potentials and surface excess provide evidence for a fixed charge to particle size ratio and the need for counterion condensation to renormalize the particle charge to a critical charge, which is markedly different compared to the behavior of very large particles in macroemulsions. Thus, our findings may have broader implications as the electrostatic stabilization of nanoparticles requires much lower surfactant concentrations, allowing for a more sustainable use of surfactants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
huangrui发布了新的文献求助10
刚刚
aaaaaa完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
华仔应助mon采纳,获得30
1秒前
机灵的难破完成签到,获得积分10
1秒前
今后应助粥粥采纳,获得10
2秒前
瓦剌留学生完成签到 ,获得积分10
3秒前
解耷完成签到,获得积分10
3秒前
ln177发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4应助GG采纳,获得10
4秒前
星星发布了新的文献求助10
4秒前
Akim应助冷静的石头采纳,获得10
5秒前
li完成签到,获得积分20
5秒前
鲨鱼娃完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
在水一方应助砹氪锶采纳,获得10
7秒前
sss完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
精致猪完成签到,获得积分10
7秒前
轩辕之柔完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
顾矜应助小宇子采纳,获得10
10秒前
ln177完成签到,获得积分20
10秒前
Ava应助211采纳,获得10
11秒前
知鱼之乐发布了新的文献求助10
12秒前
GuoH发布了新的文献求助10
12秒前
洪茜茜完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
SciGPT应助yuki采纳,获得10
14秒前
jiangyang发布了新的文献求助10
15秒前
吴悠完成签到,获得积分20
15秒前
Xiaoming完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
怕黑鑫完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7254848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876833
关于积分的说明 18743839
捐赠科研通 6935337
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200239
关于科研通互助平台的介绍 2374871
邀请新用户注册赠送积分活动 2175193