表面活性劑與表面相互作用的時(shí)間分辨分析

表面活性劑是許多涉及表面活性的產(chǎn)品和工藝過(guò)程中的關(guān)鍵組分，在此類應(yīng)用中，表面活性劑與表面相互作用的動(dòng)力學(xué)至關(guān)重要。在這里，我們展示了如何以時(shí)間分辨的方式在納米尺度上分析表面活性劑與表面的相互作用。

表面活性劑在表面吸附的監(jiān)測(cè)和定量

在許多產(chǎn)品和工藝過(guò)程中，如洗滌劑和清潔劑、藥劑配方、石油回收、CMP以及采礦中，表面活性劑和表面的相互作用的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)對(duì)其應(yīng)用至關(guān)重要。因此，在納米尺度上了解這些過(guò)程是非常有意義的。本研究采用表面敏感實(shí)時(shí)技術(shù)QSense QCM-D來(lái)表征表面活性劑的吸附行為。分析了兩種不同的表面活性劑：Triton-X和?OG。QCM-D測(cè)量的ZD是分析:

?  表面活性劑的吸附動(dòng)力學(xué)

?  表面活性劑的吸附量

?  表面活性劑與表面相互作用的穩(wěn)定性

實(shí)驗(yàn)設(shè)置：

?  表面活性劑：Triton X-100和Octyl-β-D-glucoside (?OG)

?  芯片表面：金

?  緩沖溶液：PBS

?  pH: 7.4

兩種表面活性劑之間的表面相互作用動(dòng)力學(xué)的差異

如圖1所示結(jié)果，Triton X-100和?OG均吸附在表面上。 但是，兩者之間的吸附速率不同，即使Triton X-100的濃度更低，但是它達(dá)到飽和也比?OG快。 結(jié)果還表明，?OG形成的膜層比Triton X-100厚，沖洗后殘留在芯片表面的?OG比Triton X-100多。

圖1. 表面活性劑Triton X-100和?OG吸附到傳感器表面過(guò)程中，時(shí)間分辨的厚度變化。

時(shí)間分辨表面相互作用分析的主要結(jié)論:

?  Triton X-100的吸附速度快于βOG

?  βOG形成柔軟的水化膜

?  Triton X-100形成了剛性薄膜

?  βOG比Triton-X形成的膜厚

結(jié)論：

在一些產(chǎn)品和工藝過(guò)程中，表面活性劑與表面的相互作用動(dòng)力學(xué)是很重要的，因此在納米尺度上了解它至關(guān)重要。QCM-D分析提供了在各種不同的底物和實(shí)驗(yàn)條件下表面活性劑與表面相互作用過(guò)程的信息。通過(guò)這種表面活性劑與表面相互作用的定量測(cè)量，可以得出關(guān)于表面活性劑在不同應(yīng)用中的適用性結(jié)論。

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