Молекулярна динамiка та фазовi перетворення у бiнарних сумiшах жирних кислот та гексадецилтриметiламонiумбромиду: дослiдження давидовського розщеплення молекулярних коливальних мод

Автор(и)

  • T. A. Gavrilko Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • G. O. Puchkovska Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. I. Styopkin Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • T. V. Bezrodna Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • J. Baran Institute of Low Temperatures and Structure Research, PAN
  • M. Drozd Institute of Low Temperatures and Structure Research, PAN

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe58.07.0636

Ключові слова:

FTIR spectroscopy, X-ray diffraction, DSC, CTAB, fatty acids, supramolecular complex

Анотація

Дослiджено твердофазнi 1:1 комплекси, що складаються зi стеаринової або бегенової кислоти (СА або ВА вiдповiдно) та гексадецилтриметiламонiумбромиду (СТАВ) – катiонної поверхнево-активної речовини, отриманi з вiдповiдних еквiмолярних розчинiв в етанолi. Утворення супрамолекулярного комплексу мiж молекулами жирних кислот та СТАВ пiдтверджують данi IЧ-спектроскопiї, дифракцiї рентгенiвських променiв та диференцiйної сканувальної калориметрiї (ДСК). Данi рентгенiвської дифракцiї свiдчать про утворення шаруватої кристалiчної структури для обох дослiджених комплексiв – CTAB:СA i CTAB:BA. За допомогою методу ДСК виявлено значне пiдвищення термiчної стабiльностi утворених комплексiв порiвняно з чистими кислотами (пiдвищення температури плавлення приблизно на 40–50 oC) та iснування кiлькох послiдовних фазових переходiв. Дослiджено температурну залежнiсть величини давидовського розщеплення в IЧ-спектрах дослiджених комплексiв для коливальних смуг маятникових коливань метиленових груп (спектральна дiлянка 720–730 см^-1). Виявлено значнi вiдмiнностi у конформацiї метиленових ланцюжкiв та упаковцi молекул у послiдовних фазових станах двох комплексiв залежно вiд довжини алкiльного ланцюга кислотного фрагмента. Отриманi результати можуть правити за основу для подальшого застосування дослiджуваних бiнарних сумiшей катiонних та анiонних ПАР при розробцi термочутливих супрамолекулярних систем.

Посилання

<ol>
<li> D. Kopetzki, Y. Michina, T. Gustavsson, and D. Carriere, Soft Matter 5, 4212 (2009).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1039/b907339f">https://doi.org/10.1039/b907339f</a>
</li>
<li> Th. Zemb, D. Carriere, K. Glinel, M. Hartman, A. Meister, Cl. Vautrin, N. Delorme, A. Fery, and M. Dubois, Colloid Surface A 303, 37 (2007).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2007.03.028">https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2007.03.028</a>
</li>
<li> A. Stocco, D. Carriere, M. Cottat, and D. Langevin, Langmuir 26, 10663 (2010).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/la100954v">https://doi.org/10.1021/la100954v</a>
</li>
<li> M. Dubois, D. Carriere, R. Iyer, M. Arunagirinathan, J. Bellare, J. Verbavatz, and T. Zemb, Colloid Surface A 319, 90 (2008).
</li>
<li> E. Maurer, L. Belloni, T. Zemb, and D. Carriere, Langmuir 23, 6554 (2007).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/la070184w">https://doi.org/10.1021/la070184w</a>
</li>
<li> G. Andreatta, J.-J. Benattara, R. Petkova, J.Y.J. Wang, P. Tong, A. Polidori, and B. Pucci, Colloid Surface A 321, 211 (2008).
</li>
<li> Y. Lu, R. Gangull, C. Drewlen, M. Anderson, C. Brinker, W. Gong, Y. Guo, H. Soyez, B. Dunn, M. Huang, and J. Zink, Nature 389, 364 (1997).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1038/38699">https://doi.org/10.1038/38699</a>
</li>
<li> S. Biswas, S.A. Hussain, S. Deb, R.K. Nath, and D. Bhattacharjee, Spectrochim. Acta A 65, 628 (2006).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.saa.2005.12.021">https://doi.org/10.1016/j.saa.2005.12.021</a>
</li>
<li> V. Tomasi’c, S. Popovi’c, and N. Filipovic-Vincekovi’c, J. Colloid Interf. Sci. 215, 280 (1999).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1006/jcis.1999.6234">https://doi.org/10.1006/jcis.1999.6234</a>
</li>
<li> M.L. Lynch, F. Wireko, M. Tarek, and M. Klein, J. Phys. Chem. B 105, 552 (2001).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/jp002602a">https://doi.org/10.1021/jp002602a</a>
</li>
<li> N. Filipovic-Vincekovi’c, I. Puci’c, S. Popovi’c, V. Tomasi’c, and D. Tezak, J. Colloid Interf. Sci. 188, 396 (1997).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1006/jcis.1997.4767">https://doi.org/10.1006/jcis.1997.4767</a>
</li>
<li> J.B. Peng, G.T. Barnes, and I.R. Gentle, Adv. Colloid Interf. Sci. 91, 163 (2001).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/S0001-8686(99)00031-7">https://doi.org/10.1016/S0001-8686(99)00031-7</a>
</li>
<li> B.F.B. Silva, E.F. Marques, U. Olsson, and R. Pons, Langmuir 26, 3058 (2010).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/la902963k">https://doi.org/10.1021/la902963k</a>
</li>
<li> B. Tah, P. Pal, M. Mahato, and G.B. Talapatra, J. Phys. Chem. B 115, 8493 (2011).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/jp202578s">https://doi.org/10.1021/jp202578s</a>
</li>
<li> T. Bezrodna, G. Puchkovska, V. Styopkin, and J. Baran, Thin Solid Films 517, 1759 (2009).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.10.008">https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.10.008</a>
</li>
<li> T. Bezrodna, G. Puchkovska, V. Styopkin, J. Baran, M. Drozd, V. Danchuk, and A. Kravchuk, J. Molec. Struct. 973, 47 (2010).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2010.03.018">https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2010.03.018</a>
</li>
<li> S.P. Makarenko, G.A. Puchkovska, E.N. Kotelnikova, and S.K. Filatov, J. Molec. Struct. 704, 25 (2004).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2004.01.046">https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2004.01.046</a>
</li>
<li> G.O. Puchkovska, S.P. Makarenko, V.D. Danchuk, and A.P. Kravchuk, J. Molec. Struct. 744–747, 53 (2005).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2005.01.002">https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2005.01.002</a>
</li>
<li> L.J. Bellami, The Infra-Red Spectra of Complex Molecules (Wiley, New York, 1958).
</li>
<li> W. Wu, Y. Wang, and H.-S. Wang, Vib. Spectrosc. 46, 158 (2008).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2007.12.012">https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2007.12.012</a>
</li>
<li> A. Imanishi, R. Omoda, and Y. Nakato, Langmuir 22, 1706 (2006).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/la052495h">https://doi.org/10.1021/la052495h</a>
</li>
<li> G.O. Puchkovska, V.D. Danchuk, A.P. Kravchuk, and J.I. Kukielski, J. Molec. Struct. 704, 119 (2004).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2003.12.063">https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2003.12.063</a>
</li>
<li> D. Hadˇzi, J. Grdadolnik, and A. Meden, J. Molec. Struct. 381, 9 (1996).
</li>
<li> A.S. Davydov, Theory of Molecular Excitons (Plenum Press, New York, 1971).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1007/978-1-4899-5169-4">https://doi.org/10.1007/978-1-4899-5169-4</a>
</li>
<li> E.B. Sirota, H.E. King, jr., D.M. Singer, and H.S. Shao, J. Chem. Phys. 98, 5809 (1993).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.464874">https://doi.org/10.1063/1.464874</a>
</li>

</ol>

Downloads

Опубліковано

2018-10-10

Як цитувати

Gavrilko, T. A., Puchkovska, G. O., Styopkin, V. I., Bezrodna, T. V., Baran, J., & Drozd, M. (2018). Молекулярна динамiка та фазовi перетворення у бiнарних сумiшах жирних кислот та гексадецилтриметiламонiумбромиду: дослiдження давидовського розщеплення молекулярних коливальних мод. Український фізичний журнал, 58(7), 636. https://doi.org/10.15407/ujpe58.07.0636

Номер

Розділ

М'яка речовина

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають