СТИМУЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРОПОДОБНЫХ ЧЕРВЕОБРАЗНЫХ МИЦЕЛЛ ИОНОГЕННЫХ ПАВ И ИХ СОВРЕМЕННЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Растворы на основе полимероподобных мицелл ионогенных поверхностно-активных веществ привлекают внимание ученых как стимул-чувствительные системы, которые могут переходить из состояния низковязкой ньютоновской жидкости к вязкоупругим растворам с вязкостью до 10 кПа с и упругим откликом. Форма мицелл и их длина определяются балансом гидрофобных и электростатических взаимодействий, поэтому с помощью добавок различных низкомолекулярных веществ или функциональных наночастиц можно значительно изменять реологические свойства таких растворов и придавать им новые стимул-чувствительные свойства. В данном обзоре представлены наиболее часто используемые способы управления свойствами многокомпонентных растворов червеобразных мицелл поверхностно-активных веществ, в том числе нанокомпозитных систем. Описаны современные области практического применения таких систем и перспективы их развития.

Об авторах

В. С. Молчанов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Физический факультет

Email: molchan@polly.phys.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1 стр. 2

О. Е. Филиппова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Физический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: molchan@polly.phys.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1 стр. 2

Список литературы

  1. Israelachvili J.N., Mitchell D.J., Ninham B.W. // Faraday Trans. 2 Mol. Chem. Phys. 1976. V. 72. P. 1525.
  2. Dreiss C.A. // Soft Matter. 2007. V. 3. P. 956.
  3. Magid L.J. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 5647. № 97. P. 4064.
  4. Cates M.E., Candau S.J. // J. Phys., Condens. Matter. 1990. V. 2. № 33. P. 6869.
  5. Kwiatkowski A.L., Molchanov V.S., Philippova O.E. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 2. P. 215.
  6. Raghavan S.R., Kaler E.W. // Langmuir. 2001. V. 17. P. 300.
  7. Zakharova L.Y., Vasilieva E.A., Mirgorodskaya A.B., Zakharov S.V., Pavlov R.V., Kashapova N.E., Gaynanova G.A. // J. Mol. Liq. 2023. V. 370. P. 120923.
  8. Raghavan S.R., Fritz G., Kaler E.W. // Langmuir. 2002. V. 18. № 10. P. 3797.
  9. Kumar R., Kalur G.C., Ziserman L., Danino D., Raghavan S.R. // Langmuir. 2007. № 5. P. 12849.
  10. Molchanov V.S., Kuklin A.I., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Philippova O.E. // J. Mol. Liq. 2021. V. 342. P. 116955.
  11. Rózańska S. // Colloids Surfaces A. 2015. V. 482. P. 394.
  12. Koehler R.D., Raghavan S.R., Kaler E.W. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. P. 11035.
  13. Egelhaaf S.U., Müller M., Schurtenberger P. // Langmuir. 1998. V. 14. № 16. P. 147.
  14. Sommer C., Pedersen J.S., Egelhaaf S.U., Cannavacciuolo L., Kohlbrecher J., Schurtenberger P. // Langmuir. 2002. V. 18. № 17. P. 2495.
  15. Granek R., Cates M.E. // J. Chem. Phys. 1992. V. 96. № 6. P. 4758.
  16. Turner M.S., Marques C., Cates M.E. // Langmuir. 1993. V. 9. № 3. P. 695.
  17. Khatory A., Kern F., Lequeux F., Appell J., Porte G., Morie N., Ott A., Urbach W. // Langmuir. 1993. V. 9. № 29. P. 933.
  18. Cates M.E., Fielding S.M. // Adv. Phys. 2006. V. 55. № 7–8. P. 799.
  19. von Berlepsh H., Dautzenberg H., Rother G. and Jager J. // Langmuir. 1996. V. 12. P. 3613.
  20. Grosberg A.Y., Khokhlov A.R., Onuchic J.N. // Phys. Today. American Institute of Physics. 1995. V. 48. № 9. P. 92.
  21. Flood C., Dreiss C.A., Croce V., Cosgrove T., Karlsson G.G. // Langmuir. 2005. V. 21. № 17. P. 7646.
  22. Croce V., Cosgrove T., Maitland G., Hughes T. // Langmuir. 2003. V. 19. № 10. P. 8536.
  23. Rogers S.A., Calabrese M.A., Wagner N.J. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2014. V. 19. № 6. P. 530.
  24. Watanabe H. // Prog. Polym. Sci. 1999. V. 24. № 9. P. 1253.
  25. Ghosh S., Khatua D., Dey J. // Langmuir. 2011. V. 27. № 9. P. 5184.
  26. Li L., Yang Y., Dong J., Li X. // J. Colloid Interface Sci. 2010. V. 343. № 2. P. 504.
  27. Kalur G.C., Frounfelker B.D., Cipriano B.H., Norman A.I., Raghavan S.R. // Langmuir. 2005. V. 21. № 24. P. 10998.
  28. Chu Z., Dreiss C.A., Feng Y. // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7174.
  29. Ezrahi S., Tuval E., Aserin A. // Adv. Colloid Interface Sci. 2007. V. 130. № 2006. P. 77.
  30. Philippova O.E., Molchanov V.S. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2019. V. 43. P. 52.
  31. Nettesheim F., Liberatore M.W., Hodgdon T.K., Wagner N.J., Kaler E.W., Vethamuthu M. // Langmuir. 2008. V. 24. № 15. P. 7718.
  32. Helgeson M.E., Hodgdon T.K., Kaler E.W., Wagner N.J., Vethamuthu M., Ananthapadmanabhan K.P. // Langmuir. 2010. V. 26. P. 8049.
  33. Pletneva V.A., Molchanov V.S., Philippova O.E. // Langmuir. 2015. V. 31. № 1. P. 110.
  34. Liu L., Zheng C., Lu H. // J. Dispers. Sci. Technol. 2017. V. 38. P. 1824.
  35. Zhang Y., Han Y., Chu Z., He S., Zhang J., Feng Y. // J. Colloid Interface Sci. 2013. V. 394. P. 319.
  36. Maeda H., Yamamoto A., Souda M., Kawasaki H., Hossain K.S., Nemoto N., Almgren M. // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105. № 23. P. 5411.
  37. Lu H., Zheng C., Xue M., Huang Z. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. № 47. P. 32192.
  38. Verma G., Aswal V.K., Hassan P. // Soft Matter. 2009. V. 5. № 15. P. 2919.
  39. Liu Z., Wang P., Pei S., Liu B., Sun X., Zhang J. // Colloids Surf. A. 2016. V. 506. P. 276.
  40. Ye S., Zhai Z., Shang S., Song Z. // J. Mol. Liq. 2022. V. 361. P. 119445.
  41. Liu Y., Jessop P.G., Cunningham M., Eckert C.A., Liotta C.L. // Science. 2006. V. 313. № 5789. P. 958.
  42. Zhang Y., Feng Y., Wang Y., Li X. // Langmuir. 2013. V. 29. № 13. P. 4187.
  43. Lu Y., Sun D., Ralston J., Liu Q., Xu Z. // J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 557. P. 185.
  44. Zhang Y., Yin H., Feng Y. // Green Mater. 2014. V. 2. P. 95.
  45. Zhao M., He H., Dai C., Wu X., Zhang Y., Huang Y., Gu C. // J. Mol. Liq. 2018. V. 268. P. 875.
  46. Bi Y., Wang T., Xiao J., Yu L. // Colloids Surfaces A. 2023. V. 668. P. 131441.
  47. Hao L.-S., Yuan C., Zhong H.-L., Ling J.-W., Wang H.-X., Nan Y.-Q. // J. Mol. Liq. 2022. V. 364. P. 120010.
  48. Liu W., Wang Y., Tan Y., Ye Z., Chen Q., Shang Y. // RSC Adv. 2022. V. 12. № 53. P. 34601.
  49. Wang G., Lin M., Xu Q., Jiang J., Zheng R., He Y. // J. Dispers. Sci. Technol. 2023. V. 44. P. 1.
  50. Zhang J., Xu Q., Jiang J. // J. Dispers. Sci. Technol. 2023. V. 44. № 9. P. 1750.
  51. Lv D., Liu Q., Wu H., Cheng Y., Wang C., Yin B., Wei X., Li J. // Soft Matter. 2021. V. 17. № 40. P. 9210.
  52. Li J., Liu Q., Jin R., Yin B., Wei X., Lv D. // J. Ind. Eng. Chem. 2022. V. 109. P. 173.
  53. Zhang J., Xu Q., Wang F., Jiang J. // Langmuir. 2019. V. 35. № 47. P. 15242.
  54. Jiang J., Zhang D., Yin J., Cui Z. // Soft Matter. 2017. V. 13. № 37. P. 6458.
  55. Helgeson M.E., Wagner N.J. // J. Chem. Phys. 2011. V. 135. P. 084901.
  56. Qin W., Yue L., Liang G., Jiang G., Yang J., Liu Y. // Chem. Eng. Res. Des. 2017. V. 123. № 18. P. 14.
  57. Luo M., Jia Z., Sun H., Liao L., Wen Q. // Colloids Surfaces A. 2012. V. 395. P. 267.
  58. Molchanov V.S., Efremova M.A., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Rogachev A.V., Philippova O.E. // J. Mol. Liq. 2020. V. 314. P. 113684.
  59. Molchanov V.S., Kuklin A.I., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Khudoleeva E.S., Philippova O.E. // Polymer Science C. 2021. V. 63. № 2. P. 170.
  60. Zhao M., Liu S., Wu Y., Yan R., Li Y., Guo X. // J. Mol. Liq. 2022. V. 346. P. 118236.
  61. Shishkhanova K.B., Molchanov V.S., Baranov A.N., Kharitonova E.P., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Philippova O.E. // J. Mol. Liq. 2023. V. 370. P. 121032.
  62. Molchanov V.S., Pletneva V.A., Klepikov I.A., Razumovskaya I.V., Philippova O.E. // RSC Adv. 2018. V. 8. № 21. P. 11589.
  63. Molchanov V.S., Klepikov I.A., Razumovskaya I.V., Philippova O.E. // Nanosyst. Phys., Chem. Math. 2018. V. 9. № 3. P. 335.
  64. Kumar J.S., Paul P.S., Raghunathan G., Alex D.G. // Int. J. Mech. Mater. Eng. 2019. V. 14. № 1. P. 13.
  65. Raj K.A., Balikram A., Ojha K. // J. Mol. Liq. 2022. V. 345. P. 118241.
  66. Vaidya N., Lafitte V., Makarychev-Mikhailov S., Panga M.K., Nwafor C., Gadiyar B. // Paper presented at the SPE International Conference and Exhibition on Formation Damage Control, Lafayette, Louisiana, USA, February 2018.
  67. Shah S.N., Shanker N.H., Ogugbue C.C. // Am. Assoc. Drill. Eng. Fluids Conf. Exhib. 2010. V. 10. P. 1.
  68. Al-Sadat W., Nasser M.S., Chang F., Nasr-El-Din H.A., Hussein I.A. // J. Pet. Sci. Eng. 2014. V. 124. P. 341.
  69. Kang W., Mushi S.J., Yang H., Wang P., Hou X. // J. Pet. Sci. Eng. 2020. V. 190. P. 107107.
  70. Samuel M., Card R.J., Nelson E.B., Brown J.E., Vinod P.S., Temple H.L., Qu Q., Fu D.K. // SPE Drill & Compl. 1999. V. 14. № 04. P. 240.
  71. Silin M., Magadova L., Malkin D., Krisanova P., Borodin S., Filatov A. // Energies. 2022. V. 15. № 8. P. 2827.
  72. Al-Muntasheri G.A. // SPE Western North American and Rocky Mountain Joint Meeting, Denver, Colorado, April 2014.
  73. Shashkina J.A., Philippova O.E., Zaroslov Y.D., Khokhlov A.R., Pryakhina T.A., Blagodatskikh I.V. // Langmuir. 2005. V. 21. № 4. P. 1524.
  74. Molchanov V.S., Philippova O.E., Khokhlov A.R., Kovalev Y.A., Kuklin A.I. // Langmuir. 2007. V. 23. № 1. P. 105.
  75. Shibaev A.V., Tamm M.V., Molchanov V.S., Rogachev A.V., Kuklin A.I., Dormidontova E.E., Philippova O.E. // Langmuir. 2014. V. 30. № 13. P. 3705.
  76. Gurluk M.R., Nasr-El-Din H.A., Crews J.B. / // 75th European Association of Geoscientists and Engineers Conference and Exhibition 2013 Incorporating SPE EUROPEC 2013: Changing Frontiers. 2013. P. SPE 164900.
  77. Zhang Y., Dai C., Qian Y., Fan X., Jiang J., Wu Y., Wu X., Huang Y., Zhao M. // Colloids Surfaces A. 2018. V. 553. P. 244.
  78. Yang Y., Zhang H., Wang H., Zhang J., Guo Y., Wei B., Wen Y. // J. Pet. Sci. Eng. 2022. V. 208. P. 109608.
  79. Liu S., Zhao M., Wu Y., Gao Z., Dai C., Liu P. // Energy Fuels. 2022. V. 36. № 13. P. 7177.
  80. Lumley J.L. // Annu. Rev. Fluid Mech. 1969. V. 1. № 1. P. 367.
  81. Rose G.D., Foster K.L. // J. Nonnewton. Fluid Mech. 1989. V. 31. № 1. P. 59.
  82. Qi Y., Zakin J.L. // Ind. Eng. Chem. Res. 2002. V. 41. № 25. P. 6326.
  83. Qi Y., Kesselman E., Hart D.J., Talmon Y., Mateo A., Zakin J.L. // J. Colloid Interface Sci. 2011. V. 354. № 2. P. 691.
  84. Butler P.D., Magid L.J., Hamilton W.A., Hayter J.B., Hammouda B., Kreke P.J. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. № 2. P. 442.
  85. Takeda M., Kusano T., Matsunaga T., Endo H., Shibayama M., Shikata T. // Langmuir. 2011. V. 27. № 5. P. 1731.
  86. Li F.C., Yang J.C., Zhou W.W., He Y.R., Huang Y.M., Jiang B.C. // Thermochim. Acta. 2013. V. 556. P. 47.
  87. Luo M., Si X., Li M., Jia X., Yang Y., Zhan Y. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 885.
  88. García-Río L., Mejuto J.C., Pérez-Lorenzo M., Rodríguez-Álvarez A., Rodríguez-Dafonte P. // Langmuir. 2005. V. 21. № 14. P. 6259.
  89. Cushing B.L., Kolesnichenko V.L., O’Connor C.J. // Chem. Rev. 2004. V. 104. № 9. P. 3893.
  90. Gupta V.K.N., Mehra A., Thaokar R. // Colloids Surfaces A. 2012. V. 393. P. 73.
  91. Zhao J., Hu Q., Lei Y., Gao C., Zhang P., Zhou B., Zhang G., Song W., Lou X., Zhou X. // CrystEngComm. 2021. V. 23. № 32. P. 5498.
  92. Qiao Y., Lin Y., Wang Y., Li Z., Huang J. // Langmuir. 2011. V. 27. № 5. P. 1718.
  93. Chhatre A., Duttagupta S., Thaokar R., Mehra A. // Langmuir. 2015. V. 31. № 38. P. 10524.
  94. Hu Y., Han J., Ge L., Guo R. // Soft Matter. 2018. V. 14. № 5. P. 789.
  95. Cornwell P.A. // Int. J. Cosmet. Sci. 2018. V. 40. № 1. P. 16.
  96. Lone M.S., Bhat P.A., Shah R.A., Chat O.A., Dar A.A. // Chemistry Select. 2017. V. 2. № 3. P. 1144.
  97. Yavrukova V.I., Radulova G.M., Danov K.D., Kralchevsky P.A., Xu H., Ung Y.W., Petkov J.T. // Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 275. P. 1.
  98. Christov N.C., Denkov N.D., Kralchevsky P.A., Ananthapadmanabhan K.P., Lips A. // Langmuir. 2004. V. 20. № 3. P. 565.
  99. Mitrinova Z., Tcholakova S., Denkov N. // Colloids Surfaces A. 2018. V. 537. P. 173.
  100. López-Galindo A., Viseras C., Cerezo P. // Appl. Clay Sci. 2007. V. 36. № 1. P. 51.

© В.С. Молчанов, О.Е. Филиппова, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».