Адсорбция глицина и её влияние на электрокинетический потенциал и устойчивость суспензий многослойных углеродных нанотрубок

Abstract

Исследована адсорбция глицина углеродными нанотрубками (НТ) при рН 6,0. Обнаружено, что достижение адсорбционного равновесия наблюдается через 60 мин контакта с адсорбентом. Изотерма адсорбции имеет многоступенчатый характер. Предположено, что в области мономолекулярного заполнения глицин взаимодействует с поверхностью углеродных нанотрубок скелетом молекулы и частично положительно заряженной аминогруппой. Показано, что адсорбция глицина существенно влияет на электрокинетический потенциал НТ только в области полимолекулярной адсорбции, и абсолютное значение дзета-потенциала как функция концентрации аминокислоты проходит через максимум. Адсорбция глицина не приводит к стерической стабилизации суспензий НТ, а усиливает степень агрегации гибридных частичек.

Досліджено адсорбцію гліцину багатошаровими вуглецевими нанотрубками (НТ) при рН 6,0. Досягнення адсорбційної рівноваги відбувається протягом 60 хв. взаємодії розчину амінокислоти з адсорбентом. Ізотерма адсорбції має полімолекулярний характер. Взаємодія гліцину з поверхнею НТ в області моношарової адсорбції здійснюється остовом молекули амінокислоти і частково позитивно зарядженою аміногрупою. Показано, що адсорбція гліцину істотно впливає на електрокінетичний потенціял НТ лише при полімолекулярній адсорбції, а абсолютне значення дзета-потенціялу як функція концентрації амінокислоти проходить через максимум. Адсорбція гліцину не сприяє стеричній стабілізації водної суспензії НТ, а посилює аґреґацію гібридних частинок.

Kinetics and equilibrium adsorption of glycine by carbon nanotubes (NTs) at pH 6.0 in aqueous suspension are determined. The adsorption equilibrium is reached after 60 min contact between the glycine and NTs. Several steps on the isotherm of glycine adsorption onto the NT surface are observed. It is supposed that the glycine molecules in the first monolayer are oriented flatly on the surface by their hydrocarbon part, and they are interacting electro-statically with the surface functional groups of NTs by means of the amides of glycine. Adsorption of glycine significantly influences on the NT electro-kinetic potential only in the region of polymolecular adsorption, and its absolute value as a function of the amino acid concentration goes through a maximum. As shown, the adsorption of glycine can promote flocculation of the NTsglycine suspension.