Koloidy i Surfaktanty

Nasze badania koncentrują się na termodynamicznych i kinetycznych aspektach procesów adsorpcji zarówno prostych amfifilowych cząsteczek (surfaktantów) jak i cząstek koloidalnych. Wraz z innymi grupami badawczymi naszego Instytutu zajmujemy się wpływem oddziaływań, warunków przepływu i sposobu przygotowania powierzchni itp., na kinetykę adsorpcji i tworzenie specyficznej struktury granicy faz.

GŁÓWNE TEMATY BADAŃ

  • Termodynamiczny i molekularny mechanizm adsorpcji oraz samoorganizacji amfifilowych cząsteczek na granicach faz: ciecz/gaz, ciecz/ciecz, ciecz/ciało stałe. Teoretyczne i eksperymentalne modelowanie procesów adsorpcji.
  • Teoretyczny opis adsorpcji koloidów, cząstek bio-koloidalnych oraz mikrokapsułek na granicy faz ciało stałe/ciecz przy zastosowaniu różnych warunków przepływu. Tworzenie nanostrukturalnych powłok.
  • Teoretyczny opis struktury podwójnej warstwy elektrycznej dla pojedynczej cząstki koloidalnej oraz dla układu cząstek (łącznie z przypadkiem cząstka/powierzchnia)
  • Zastosowanie zjawisk elektrokinetycznych do badania układów cząstek koloidalnych i bio-koloidalnych. Teoria ruchliwości elektroforetycznej złożonych układów. Rola zjawisk elektrokinetycznych w adsorpcji cząstek na granicy faz.
  • Zastosowanie hydrodynamiki koloidów do opisu zjawisk adsorpcji, frakcjonowanie w przepływie, stabilności pian, itp.

GŁÓWNE OSIĄGNIĘCIA

  • Opis oddziaływania podwójnych warstw elektrycznych: sferycznej, posiadającej ładunek cząstki i naładowanej powierzchni;
  • Opis przepływu płynu w specjalnie skonstruowanych naczyńkach pomiarowych z osiowym lub szczelinowym napływem;
  • Teoria transportu cząstek koloidalnych do niejednorodnej powierzchni;
  • Teoria sił elektrokinetycznych działających na naładowaną cząstkę poruszającą się po powierzchni;
  • Ilościowy opis efektu elektro-hydrodynamicznego rozpraszania;
  • Teoretyczny model efektu osadzania cząstek na potencjał przepływu powierzchni ciała stałego;
  • Zmodyfikowany model adsorpcji jonowych i niejonowych surfaktantów na granicy faz ciecz/powietrze;

PRZYKŁADY

SURFAKTANTY

Symulacja metodą dynamiki molekularnej granicy faz woda/powietrze z zaadsorbowanymi cząsteczkami surfaktantu

Napięcie powierzchniowe n-decylo siarczanów metali alkalicznych - teoria i eksperyment

Pole elektryczne wokół naładowanej cząstki zaadsorbowanej na naładowanej powierzchni

Electro-hydrodynamiczny ślad za naładowaną cząsteczką związaną z powierzchnią ciała stałego