Влияние основных стабилизаторов на строение гидратных оболочек частиц высокодисперсного кремнезема по данным 1Н ЯМР спектроскопии

Abstract

Исследованы особенности поведения связанных слоев воды в водных суспензиях нанокремнезема при различных температурах: исходных, после ультразвуковой обра­ботки и стабилизированных основаниями: NaOH или этилендиамином. Показано, что характеристики межфазных слоев воды и полостей, заполненных структурированной водой, немонотонно зависят от концентрации твердой фазы. Разбавление водой макси­мально концентрированной суспензии приводит к ослаблению многочастичных взаимо­действий. При этом зависимость межфазной энергии от концентрации твердой фазы (γS(Cтв.ф.)) близка к линейной, что позволяет оценить энергию межчастичных взаимо­действий, которая для суспензии, стабилизированной NaOH, составляет около 50 Дж/г. В суспензиях нанокремнезема формируются межчастичные полости с эффективными радиусами 1 − 9 нм, заполненные структурированной водой.

Features of the behavior of bound water layers in aqueous suspensions of nanosilica, initial, after sonication and stabilized by bases: NaOH or ethylenediamine, were investigated at different temperatures. It was shown that the characteristics of the interfacial layers of water and cavities filled by structured water nonmonotonically depend on concentration of solid phase. Dilution of a maximally concentrated suspension by water leads to weakening of many-body interactions. In this case the dependence γS(Csp) is close to linear one, which makes it possible to estimate the energy of interparticle interactions which is about 50 J/g for the suspension stabilized by NaOH. In the suspensions of nanosilica, interparticle voids filled with the structured water are formed with effective radii of 1 – 9 nm.