利用AFM探究聚合物和表面活性剂对油滴间稳定性的影响

采用原子力显微镜(AFM)探究水中油滴之间的相互作用,并考察了聚合物聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对油滴稳定性的影响。采用分子动力学模拟软件模拟了PSS和SDS在水中的相互作用。结果表明:在不含聚合物和表面活性剂的盐溶液中油滴容易聚并;当水溶液中加入100 mg/L的PSS会使油滴稳定,这主要是由于PSS吸附层提供了空间位阻,有效阻止了油滴之间的聚并作用;然而,100 mg/L PSS和0.1 mM/L SDS共存时会导致油滴再次聚并,这是因为PSS和SDS同时存在时,两者易形成团簇,只有少部分PSS吸附到界面,此时PSS无法形成有效的空间位阻,导致油滴在相互靠近时发生聚并,从而影响了水包油体系的稳定性。

多相分散体系中微油滴与改性二氧化硅表面间作用力的AFM研究

多相分散体系广泛存在于石油、化工、新能源等众多领域,研究其微观力学作用机理具有重要意义,但对微米级液滴与表面间作用力的直接测量仍存在挑战。利用原子力显微镜液滴探针方法测量了水溶液中微米级油滴与羟基化和氨基化改性二氧化硅表面间的微观作用力。结果表明,在高盐浓度、酸性环境下由于双电层斥力被削弱,油滴更容易在范德华引力下与表面聚结;相较于羟基化二氧化硅表面,油滴与氨基化二氧化硅表面更容易聚结;阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠对油滴与表面的阻聚效果优于阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵;聚合物Pluronic F68产生的空间位阻效应有助于油滴与表面间的稳定。研究成果有助于进一步揭示油滴与表面间的相互作用机理。

巧用智能手机做偏振光实验和超重失重实验

利用手机内置的光强传感器和陀螺仪,设计了偏振光观察与应用实验,并验证了马吕斯定律与测定蔗糖溶液旋光率的实验.再利用智能手机的加速度传感器研究了超失重现象,得到了不同运动状态下超重失重的加速度数据,绘制加速度曲线.2个实验装置结构简单,易于操作.