Drying of droplets of aqueous suspensions of multiwalled carbon nanotubes in the presence of cationic surfactant CTAB

Abstract

Для стабілізації водних нанорідин на основі НТ широко використовуються поверхнево-активні речовини (ПАР) [11, 12]. На даний час механізми стабілізації НТ за допомогою цетилтриметиламоній броміду (ЦТАБ) вивчені досить детально в широкому інтервалі концентрацій, включаючи критичну концентрацію міцелоутворення (ККМ (C s CMC ≈ 1 мM або 0.0364 мас. % (надалі %) [13][14][15][16][17]. Характер адсорбції ЦТАБ на поверхні НТ залежить від концентрації ПАР, а в околі ККМ можлива навіть мультишарова адсорбція [15]. Для концентрації НТ, C n = 0.01 %, рівень насичення абсорбції спостерігався при C s ≈ 0.9 мM (x = C s /C n  3.3) і ця концентрація була названа оптимальною для стабілізації НТ. Доведено, що адсорбція ЦТАБ може перезаряджати НТ і при збільшенні C s зета потенціал змінює свій знак з негативного на позитивний C s [15, 16]. При C n = 0.175 % ізоелектрична точка при pH 6.3 спостерігалась при C s ≈ 1 мM (x = 0.21) і насичення зета потенціалу спостерігалося при C s  2 мM (x  0.42) [16]. Рівень стабілізації НТ контролюється величинами C n і C s [14]. Наприклад, для досить малої концентрації НТ, C n = 10 -3 %, ефективна стабілізація спостерігалась як при C s = 0.27 мM (x = 9.8), так і при C s = 2.7 мM (x = 98) (тобто нижче і вище точки ККМ). Разом з тим, при більших концентраціях НТ, C n = 2.5 . 10-2 %, стабілі-зація була більш ефективна при C s = 0.27 мM (x = 0.39) в порівнянні з C s = 2.7 мM (x = 3.9). Ці ефекти були пояснені різною адсорбцією індивідуальних молекул ЦТАБ та їх міцел на поверхні НТ.