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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
罐罐儿完成签到,获得积分0
刚刚
自觉黎云发布了新的文献求助10
1秒前
逃离地球完成签到 ,获得积分10
1秒前
小蘑菇应助南枝采纳,获得10
2秒前
3秒前
怕黑的蹇发布了新的文献求助30
3秒前
隐形曼青应助滴滴滴滴采纳,获得10
3秒前
Soleven发布了新的文献求助10
3秒前
弱水三千完成签到,获得积分10
3秒前
女神金完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
FashionBoy应助leeleetyo采纳,获得10
4秒前
小二郎应助Gwy1222采纳,获得10
5秒前
奋斗的从凝完成签到,获得积分20
5秒前
可靠的又亦完成签到,获得积分10
6秒前
bkagyin应助XXX采纳,获得10
6秒前
小纸人完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
6秒前
女神金发布了新的文献求助10
7秒前
深海渔发布了新的文献求助60
7秒前
动人的黄豆完成签到,获得积分10
7秒前
75986686发布了新的文献求助10
8秒前
华仔应助kk采纳,获得10
9秒前
左天晴完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
哈喽酷狗发布了新的文献求助10
9秒前
冷艳的寻冬完成签到 ,获得积分10
9秒前
糊涂的元珊完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
luyao970131发布了新的文献求助20
11秒前
每每反完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
Soleven完成签到,获得积分10
13秒前
YH完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798398
关于积分的说明 7828848
捐赠科研通 2455058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627831
版权声明 601565