基于原子力显微镜研究表面活性剂对带电荷的膜表面抗油性能的影响

• 作者: 刘亚楠 吴森 姜忠义 徐临燕 胡晓东 郭彤 钱双贝 韩静
• 来源期刊: 纳米技术与精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 抗油性 探针修饰 表面活性剂 黏附力
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 9-15
• 页数: 7页
• 分类号: TB383
• 语种: 中文
• DOI: 10.13494/j.npe.20170022

摘要

通过在水中加入少量的表面活性剂,可以明显改变油滴表面的状态.油水分离膜的抗油性对过滤实验中的分离效率和薄膜使用寿命有着重要的影响.原子力显微镜(AFM)常用于探索界面的相互作用.本文用一个被油滴(正十六烷)修饰的探针作为力传感器,检测油滴和表面带电荷薄膜在液相环境下两者之间的黏附力.在含有低浓度的阳离子表面活性剂的溶液中,油滴和纳滤膜(膜表面带负电荷)之间的黏附性增强,从在纯水中的91.04 nN增加到152.33 nN.与此相反,低浓度的阴离子表面活性剂导致较低的黏附性,从在纯水中的5.10 nN减小到3.13 nN.且测得的受力行为与接触角测量的实验观测值较吻合.然而,在上述两者情况下,离子型活性剂的高比例会引发较低的相互作用.此外,本文也讨论了非离子活性剂对油滴和两种表面带电荷薄膜之间的黏附性的影响.结果表明,在含有非离子型活性剂的溶液中,无论膜表面上所带电荷为正或为负,两者间的相互作用都将被削弱.