تعیین حالت ترمودینامیکی آب در مقیاس نانو با استفاده از تبدیل فوریه مادون قرمز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس بوشهر

چکیده

انتظار میرود که حالت ترمودینامیکی آب در نانوسامان هها در مقایسه با حالت آن در مقیاس توده متفاوت باشد. یکی از رو شهای اثربخش برای تعیین حالت ترمودینامیکی آب در مقیاس نانو تکنیک تبدیل فوریه مادون قرمز است. در این تحقیق با ارائه یک روندنمای جامع نشان داده شد که با تفکیک طیف کلی حاصل از این تکنیک به طی فهای شناخته شده م یتوان شناخت کاملی از حال تهای ترمودینامیکی آب در نانوسامان هها بدست آورد. معمولاً برای شبی هسازی آب در مقیاس نانو م یتوان از نانو سامان ههای میسلی معکوس استفاده نمود. مطالعات انجام شده نشان داد که آب در مقیاس نانو م یتواند به حال تهای شبه توده، متصل به گروه رأس/ یون پوششی ماده فعال سطحی، و به صورت منفرد یا منومری باشد. به عبارت دیگر در این مقیاس تنها بخشی از مولکو لهای آب به حالت شبه توده بوده و قادر به انحلال مواد آب دوست درون خود هستند. لذا برخلاف مقیاس ماکرو نباید در مقیاس نانو محاسبه میزان حلالیت و غلظت مواد آب دوست را بر مبنای کل آب موجود در نظر گرفت. علاوه بر این، مطالعات اخیر نشان داده است که مولکو لهای آب در مقیاس نانو م یتوانند تا رسیدن به یک وضعیت پایا بین حال تهای گوناگون موجود تبادل شوند.

کلیدواژه‌ها


J.-B. Brubach, A. Mermet, A. Filabozzi, A. Gerschel, D. Lairez, M. P. Krafft and P. Roy, Dependence of Water Dynamics upon Confinement Size. The Journal of Physical Chemistry B, 2001. 105(2): p. 430-435. 2. Q. Li, T. Li, J. Wu and N. Zhou, Comparative Study on the Structure of Water in Reverse Micelles Stabilized with Sodium Bis(2-ethylhexyl) Sulfosuccinate or Sodium Bis(2-ethylhexyl) Phosphate in n-Heptane. Journal of Colloid and Interface Science, 2000. 229(1): p. 298-302. 3. N. Vlachos, Y. Skopelitis, M. Psaroudaki, V. Konstantinidou, A. Chatzilazarou and E.Tegou, Applications of Fourier Transform-Infrared Spectroscopy to Edible Oils. Analytica Chimica Acta, 2006. 573: p. 459-65. 4. M. K. Denk, Vibration Spectroscopy. 2005, University of Guelph: Guelph. 5. L. F. Gladden, Nuclear Magnetic Resonance in Chemical Engineering: Principles and Applications. Chemical Engineering Science, 1994. 49(20): p. 3339-3408. 6. School of Chemistry, A Brief Introduction to NMR Spectroscopy. [cited; Available from: http://sydney. edu.au/science/chemistry/~long/index.html. 7. Y. Ikushima, N. Saito and M. Arai, The Nature and Structure of Water/AOT/Ethane (W/O) Microemulsion under Supercritical Conditions Studied by High-Pressure FT-IR Spectroscopy. Journal of Colloid and Interface Science, 1997. 186(2): p. 254-63. 8. E. J. Billo, Excel for Chemists. Third ed. 2011, New Jersey: Wiley. 738. 9. Sh. Osfouri, R. Azin and E. Pakdaman, Dynamics of water state in nanoconfined environment. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2013. 10.1016/j.jtice.2103.09.008. 10. Sh. Osfouri, P. Stano and P. L. Luisi, Condensed DNA in Lipid Microcompartments. The Journal of Physical Chemistry B, 2005. 109(42): p. 19929- 19935. 11. H. MacDonald, B. Bedwell and E. Gulari, FTIR Spectroscopy of Microemulsion Structure. Langmuir, 1986. 2(6): p. 704-708. 12. T. K. Jain, M. Varshney and A. Maitra, Structural Studies of Aerosol OT Reverse Micellar Aggregates by FT-IR Spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry B, 1989. 93(21): p. 7409-7416 13. M. Temsamani, M. Bey Maeck, I. EI. Hassani and H. D.Hurwitz, Fourier Transform Infrared Investigation of Water States in Aerosol-OT Reverse Micelles. The Journal of Physical Chemistry B, 1998. 5647(97): p. 3335-3340. 14. G.-W. Zhou, G.-Z. Li and W.-J. Chen, Fourier Transform Infrared Investigation on Water States and the Conformations of Aerosol-OT in Reverse. Langmuir, 2002. 18(12): p. 4566-4571. 15. Y. Luan, G. Xu, G. Dai, Zh. Sun and H. Liang, The Interaction Between Poly(vinylpyrrolidone) and Reversed Micelles of Water/AOT/ n -Heptane. Colloid & Polymer Science, 2003. 282(2): p. 110- 118. 16. J. Zhao, S. Deng, J. Liu, C. Lin and Ou. Zheng, Fourier Transform Infrared Investigation on the State of Water in Reverse Micelles of Quaternary Ammonium Gemini Surfactants C12-s-C(12).2Br in n-Heptane. Journal of Colloid and Interface Science, 2007. 311(1): p. 237-42. 17. J.-B. Brubach, A. Mermet, A. Filabozzi, A. Gerschel and P. Roy, Signatures of the Hydrogen Bonding in the Infrared Bands of Water. The Journal of Chemical Physics, 2005. 122(18): p. 184509.