Competitive adsorption of PAM and HPAM on siliceous material

Autor: J.-B. d'Espinose de Lacaillerie, H. Bessaies-Bey, S. Zhang, François Lequeux, Stephane Jouenne, Nicolas Passade-Boupat, M. Hanafi, J. Fusier, Mathias Destarac, Nicolas Sanson
Přispěvatelé: Sciences et Ingénierie de la Matière Molle (UMR 7615) (SIMM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), P3R - Polymères de Précision par Procédés Radicalaires (P3R), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), TOTAL Pôle d'Etude et de Recherche de Lacq, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2019, 579, pp.123673. ⟨10.1016/j.colsurfa.2019.123673⟩
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Elsevier, 2019, 579, pp.123673. ⟨10.1016/j.colsurfa.2019.123673⟩
ISSN: 0927-7757
DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.123673⟩
Popis: The present work aims at studying the outcome and kinetics of competitive adsorption between low and high molar mass chains of neutral polyacrylamide (PAM) or partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) in aqueous solution at the surface of siliceous material. Monodisperse neutral and charged polymers, PAM and HPAM, were synthesized by RAFT/MADIX polymerization and their adsorption, alone or in competitive process, was studied. The analysis of adsorption measurements were carried out quantitatively by size exclusion chromatography which allows for distinguishing the relative adsorption of the chains depending on their molar masses. The effect of the average molar mass, dispersity as well as the kinetics of the displacement of pre-adsorbed polymer chains onto the surface by longer chains was investigated. We evidenced that both PAM and HPAM exhibit the same trend. Close to surface saturation, the high molar mass chains desorb polymer chains of lower molar mass. Moreover, by mixing different monodisperse polymers we were able to model the behavior of the polydisperse systems usually encountered in practical applications. By following adsorption over time, our results show that while low molar mass polymers diffuse rapidly and adsorb first, they are displaced by high molar mass ones once they reach the surface. This result remains unchanged even if the low molar mass chains are added several hours before the higher ones, showing that there is no kinetic limitation to the displacement of low molar mass PAM and HPAM by higher molar mass ones. The understanding and prediction of this complex competitive adsorption behavior over time is of utter importance for the control of the mechanism of action of these polymers notably in industrial processes.
Databáze: OpenAIRE
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