Структура, молекулярна динамiка та термотропнi властивостi катанiонних з’єднань на основi стеаринової кислоти та цетiлтриметiламмонiум бромiду при рiзних молярних спiввiдношеннях
| Autor: | V.I. Styopkin, Marek Drozd, Jakub Baran, T.A. Gavrilko |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Ukrainian Journal of Physics; Vol. 59 No. 3 (2014); 303 Український фізичний журнал; Том 59 № 3 (2014); 303 |
| ISSN: | 2071-0194 2071-0186 |
| DOI: | 10.15407/ujpe59.03 |
| Popis: | Solid phase complexes containing cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) [H3C-(CH2)15-N+(CH3)3]Br− (cationic surfactant) and stearic fatty acid (SA) (H3C-(CH2)16-COOH) (anionic surfactant) were prepared with different SA:CTAB molar ratios ranging from 4:1 to 1:4. The prepared catanionic (CA) surfactants are characterized by using X-ray powder diffraction, DSC analysis, and temperature-variable FTIR spectroscopy. It is shown that the obtained CA complexes in the solid state are assembled into a phase-segregated layered structure. The aggregate composition is close to equimolar with the coexisting excessive SA or CTAB phase, which is confirmed by FTIR spectroscopy. Complicated phase behaviors depending on the SA:CTAB molar ratio are observed in these systems. Upon heating, a series of phase transitions occurs, yielding finally an orientationally disordered hexagonal structure. With DSC analysis, the greatly enhanced stability of the complexes (particularly, the 1:1 one) over pure acid (by about 40 ∘C) is found. The structural effects on the phase diagram and the molecular dynamics of SA:CTAB aggregates are discussed. З метою отримання нових перспективних молекулярних матерiалiв синтезовано та дослiджено катанiоннi речовини на основi комплексних з’єднань цетiлтриметiламмонiум бромiду (СТАВ) [H3C-(CH2)15-N+(CH3)3]Br− та стеаринової кислоти (SA) (H3C-(CH2)16-COOH) при молярних спiввiдношеннях компонент вiд 4:1 до 1:4. Дослiдження рентгенiвської дифракцiї показали, що у всiх випадках утворюється двофазна система, причому обидвi фази мають ламелярну структуру. Сформованi комплекси складаються iз катанiонної еквiмолярної складової (СТАВ:SA = 1:1) та надлишкової фази (СТАВ або SA), що пiдтверджується даними FTIR. На вiдмiну вiд вихiдних речовин в отриманих комплексах з ростом температури вiдбувається декiлька фазових переходiв в твердому станi, параметри яких залежать вiд спiввiдношення компонент. Сформованi комплекси (зокрема, еквiмолярна фаза) характеризуються пiдвищеною стабiльнiстю в порiвняннi iз чистою стеариновою кислотою. Обговорюється вплив структури та складу комплексiв на фазову дiаграму та молекулярну динамiку комплексiв CTAB + SA. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|