تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي بآفاق تطبيقية واسعة في مجال المواد النانوية

2022-01-17 00:07:57

إن تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي في مجال تحضير المواد النانوية أصبح مألوفاً لدى الجميع، ومن وجهة نظر أخرى، فإن تطور تكنولوجيا النانو دخل مرحلة "الصعوبة لا تكمن في كيفية تحضير الجسيمات النانوية، ولكن في كيفية إقامة العلاقة بين الماكرو والجزئي، وكيفية تطبيق المواد النانوية"، إن دور المواد الخافضة للتوتر السطحي في تطبيق المواد النانوية مهم جداً. تقدم هذه الورقة دور المواد الخافضة للتوتر السطحي في مجال تطبيق المواد النانوية، وتتطلع إلى آفاق التطبيق الواسعة للمواد الخافضة للتوتر السطحي في مجال المواد النانوية.

لعبت المواد الخافضة للتوتر السطحي دورًا لا غنى عنه في أبحاث وتطبيقات المواد النانوية. في مجال تحضير مواد النانو، تم تحضير مواد نانوية مختلفة بنجاح باستخدام المجاميع المطلوبة التي شكلتها جزيئات الفاعل بالسطح في نظام التشتت، مثل المذيلات والمذيلات العكسية والمستحلبات الدقيقة؛ يمكن أن يلعب الفاعل بالسطح الكاتيوني، كمعدل إقحام للسيليكات غير العضوية، دورًا مهمًا في تحضير المركبات النانوية غير العضوية القائمة على البوليمر؛ يعد التعديل باستخدام الفاعل بالسطح وسيلة مهمة لمنع اندماج الجسيمات النانوية؛ تُستخدم المواد الخافضة للتوتر السطحي أيضًا في الكشف عن المواد النانوية. بدءًا من تحضير وتوصيف المواد النانوية وحتى تطبيق المواد النانوية، تلعب المواد الخافضة للتوتر السطحي دورًا مهمًا للغاية بسبب خصائصها الفريدة.

تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي بسلسلة من الخصائص الممتازة، مثل الترطيب، والاستحلاب، والتشتت، والذوبان، والرغوة، وإزالة الرغوة، والاختراق، والغسيل، والمضادة للكهرباء الساكنة، والتشحيم والتعقيم. لقد اخترقوا جميع الأقسام الفنية والاقتصادية تقريبًا في الحياة الاجتماعية. في السنوات الأخيرة، مع تقدم المجتمع، وتطور العلوم والتكنولوجيا وظهور عدد كبير من الصناعات ذات التقنية العالية، يتوسع أيضًا مجال تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي.

في عملية استخدام الجسيمات النانوية، اجتذب حل مشكلة تشتت الجسيمات النانوية الكثير من الاهتمام. الجسيمات متناهية الصغر لها تأثير سطحي وتأثير حجمي، وتظهر خصائص محددة تختلف عن المواد الجزيئية الكبيرة. يمكن أن تتأثر خصوصيتها بشكل كبير بحجم الجسيمات. من السهل أن تشكل الجسيمات النانوية مجاميع بسبب بنيتها السطحية الخاصة. تختلف طاقة التفاعل بين الجسيمات النانوية عن تلك الموجودة بين الجسيمات التقليدية (أو الجزيئات)، والتي تسمى مؤقتًا طاقة التفاعل النانوية. من الناحية النوعية، فإن طاقة عمل النانو هذه هي أن سطح الجسيمات النانوية يتمتع بنشاط عالٍ بسبب عدم وجود ذرات تنسيق مجاورة، وهي خاصية داخلية لتكتل الجسيمات النانوية. يجب أن تكون أهميتها المادية هي قدرة امتصاص الجسيمات النانوية لكل وحدة مساحة سطحية محددة. قوة الامتزاز هذه هي مجموع عدة جوانب لامتصاص الجسيمات النانوية: الامتزاز الناجم عن الرابطة الهيدروجينية والتفاعل الكهروستاتيكي بين الجسيمات النانوية؛ نفق الكم بين الجسيمات النانوية، ونقل الشحنة والامتزاز الناجم عن الاقتران المحلي للذرات البينية؛ السطح المحدد الضخم للجسيمات النانوية ينتج الامتزاز. طاقة التفاعل النانوية هي العامل الداخلي لسهولة تكتل الجسيمات النانوية.