摘要

了解软微凝胶颗粒的吸附动力学是设计此类颗粒的关键步骤用于作为泡沫或乳液的刺激响应性Pickering稳定剂的潜在应用。在这项研究中我们实验确定聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）微凝胶的状态方程（EOS）使用朗缪尔薄膜天平吸附在空气-水界面上的颗粒。我们检测一个有限的表面颗粒表面浓度非常低时的压力，为此基于硬盘的标准理论模型预测的压力可以忽略不计，这意味着颗粒在吸附时必须强烈变形界面。此外，我们研究了由于吸附的表面压力的演变PNIPAM粒子作为时间的函数，使用悬滴张力测定法。状态方程在平衡测量中确定的允许我们提取作为函数的吸附量时间。我们发现了一种混合动力吸附，最初由颗粒向界面。在后期阶段，缓慢的指数弛豫表明存在与界面处粒子拥挤相关的覆盖依赖吸附屏障。

一、简介

微凝胶颗粒（由以下物质组成的溶胀胶体颗粒）交联的可溶性聚合物）显示出作为皮克林的巨大希望乳液和泡沫的稳定剂。1-3这有两个原因。首先，它们是颗粒这一事实使它们非常容易吸附以吸附能的顺序强烈地吸附在界面上数百kBT或更多。4其次，它们膨胀的聚合物与固体颗粒相比，特性有助于从溶液到流体界面的附着。4,5了解如何这些粒子稳定了界面，它们的形状和它们产生的表面压力是需要在知识背景下解决的重要问题基于这些特定应用的粒子设计。尽管对吸附微凝胶层的各种研究已经6-11他们都没有精确地建立这些吸附的微凝胶颗粒的状态方程。那里也缺乏关于吸附的实验这些粒子在流体界面上的动力学。然而，控制吸附的过程目前还不是很好明白了。例如，已经发现吸附硬胶体颗粒受到颗粒与空气-水之间静电相互作用的强烈影响interface.12负粒子被排斥并缓慢吸附或根本不吸附（取决于离子强度和动态条件），而正粒子很容易吸附，可能遵循基于扩散的速率定律。目前尚不清楚是否so颗粒的吸附受类似的过程支配。甚至作为平衡表面压力的函数吸附的so粒子的数量，即状态方程（EOS）鲜为人知，更不用说物理机制了上升到表面压力。众所周知，二维理想气体吸附胶体颗粒的模型不会导致由于颗粒尺寸较大，可测量压力。8因此，一个简单的2D硬盘模型将预测可测量的压力仅适用于非常接近于吸附层六边形密堆积极限。Groot和Stoyanov13进行了so粒子的耗散粒子动力学(DPD)模拟在流体界面，并建议通过以下方式重新调整密度引入有效长度尺度，这是两个数量级量级小于粒径。这导致更多表面压力的实际值，但物理意义这个有效长度不是很清楚。

最后，重要的是要认识到这样的微凝胶颗粒在吸附到固体后强烈变形-液体14和液-液3、7、15、16界面导致"草帽"或"煎蛋状"形态。在流体-流体界面的情况下，这种变形通常归因于聚合物股线的趋势是最大限度地与界面被粒子弹性抵消。程度然后由Dg/3控制变形量，其中Dg是净作用在粒子上的界面张力，3是杨氏粒子的模量。对于空气-水界面处的膨胀颗粒，人们通常会发现这种变形是10-6 m的数量级，与颗粒的大小相当。因此，这些颗粒在界面，一个没有被考虑到的方面Groot和Stoyanov的模拟。

本文的目的是首先解决这些问题确定吸附在空气-水界面上的PNIPAM微凝胶颗粒的（平衡）状态方程（EOS）使用朗缪尔天平（LB）。其次，我们在单独的实验中跟踪表面压力随时间的演变，因为PNIPAM颗粒使用悬垂从本体水溶液吸附到新形成的气泡界面drop(cq'bubble')张力测定法。从这两个测量可以得到吸附动力学G(t)，揭示控制吸附动力学的机制的重要方面。

微凝胶颗粒在气液界面处吸附动力学及动态方程研究——摘要、简介

微凝胶颗粒在气液界面处吸附动力学及动态方程研究——材料与方法

微凝胶颗粒在气液界面处吸附动力学及动态方程研究——结果与讨论

微凝胶颗粒在气液界面处吸附动力学及动态方程研究——结论、参考！