විශේෂාංග
● ද්විමය සල්ෆේට්-නිදහස් සර්ෆැක්ටන්ට් මිශ්‍රණවල භූ විද්‍යාව පර්යේෂණාත්මකව සංලක්ෂිත වේ.
● pH අගය, සංයුතිය සහ අයනික සාන්ද්‍රණයේ බලපෑම් ක්‍රමානුකූලව විමර්ශනය කෙරේ.
● CAPB:SMCT මතුපිටක ස්කන්ධ අනුපාතය 1:0.5 උපරිම කැපුම් දුස්ස්රාවිතතාව ගොඩනඟයි.
● කැපුම් දුස්ස්රාවීතාවය උපරිමය ලබා ගැනීම සඳහා සැලකිය යුතු ලුණු සාන්ද්‍රණයක් අවශ්‍ය වේ.
● DWS මගින් අනුමාන කරන ලද මයිකල් සමෝච්ඡ දිග, කැපුම් දුස්ස්රාවිතතාවය සමඟ දැඩි ලෙස සහසම්බන්ධ වේ.
වියුක්ත
ඊළඟ පරම්පරාවේ සල්ෆේට්-නිදහස් සර්ෆැක්ටන්ට් වේදිකා ලුහුබැඳීමේදී, වත්මන් කාර්යය විවිධ සංයුතිය, pH අගය සහ අයනික ශක්තිය හරහා ජලීය කොකාමිඩොප්‍රොපයිල් බීටයින් (CAPB)-සෝඩියම් මෙතිල් කොකොයිල් ටෝරේට් (SMCT) මිශ්‍රණ පිළිබඳ පළමු ක්‍රමානුකූල භූ විද්‍යාත්මක විමර්ශනයක් සපයයි. CAPB-SMCT ජලීය ද්‍රාවණ (8–12 wt.%) මතුපිට බර අනුපාත කිහිපයකින් සකස් කරන ලද අතර, pH අගය 4.5 සහ 5.5 ට සකස් කර NaCl සමඟ ටයිටේට් කරන ලදී. ස්ථාවර සහ දෝලන ෂියර් මිනුම් ප්‍රමාණනය කරන ලද මැක්‍රොස්කොපික් ෂියර් දුස්ස්රාවිතතාවය, විසරණ තරංග වර්ණාවලීක්ෂය (DWS) ක්ෂුද්‍ර භූ විද්‍යාව සංඛ්‍යාත විසඳන ලද විස්කෝ ප්‍රත්‍යාස්ථතා මොඩියුලි සහ ලාක්ෂණික මයිකල් දිග පරිමාණයන් සපයන ලදී. ලුණු-නිදහස් තත්වයන් යටතේ, සූත්‍රගත කිරීම් 1:0.5 ක CAPB:SMCT බර අනුපාතයකින් උපරිම කැපුම් දුස්ස්රාවිතතාවයන් සහිත නිව්ටෝනියානු භූ විද්‍යාව ප්‍රදර්ශනය කළේය, එය වැඩිදියුණු කළ කැටායන-ඇනොනික් හෙඩ්ගෲප් පාලම් පෙන්නුම් කරයි. pH අගය 5.5 සිට 4.5 දක්වා අඩු කිරීම CAPB මත වැඩි ශුද්ධ ධනාත්මක ආරෝපණයක් ලබා දුන් අතර, එමඟින් සම්පූර්ණයෙන්ම ඇනොනික් SMCT සමඟ විද්‍යුත් ස්ථිතික සංකීර්ණතාව විස්තාරණය කර වඩාත් ශක්තිමත් මයිකල් ජාල ජනනය කළේය. ක්‍රමානුකූල ලුණු එකතු කිරීම මොඩියුලේට් කරන ලද හෙඩ්ගෲප්-හෙඩ්ගෲප් විකර්ෂණ, විවික්ත මයිකල් වලින් දිගටි, පණුවන් වැනි සමස්ථයන් දක්වා රූප විද්‍යාත්මක පරිණාමය මෙහෙයවයි. ශුන්‍ය-ෂියර් දුස්ස්රාවීතාවයන් තීරණාත්මක ලුණු-පෘෂ්ඨීය අනුපාතවල (R) සුවිශේෂී උපරිමය පෙන්නුම් කළ අතර, විද්‍යුත් ස්ථිතික ද්විත්ව ස්ථර පරීක්ෂාව සහ මයිකල් දිගුව අතර සංකීර්ණ සමතුලිතතාවය ඉස්මතු කළේය. DWS ක්ෂුද්‍ර භූ විද්‍යාව මෙම සාර්ව නිරීක්ෂණ සනාථ කළ අතර, පුනරාවර්තනය ආධිපත්‍යය දරන බිඳවැටීම්-ප්‍රතිසංයෝජන යාන්ත්‍රණයන්ට අනුකූලව R ≥ 1 හි වෙනස් මැක්ස්වලියන් වර්ණාවලීක්ෂය හෙළිදරව් කළේය. සැලකිය යුතු ලෙස, පැටලීම සහ නොනැසී පවතින දිග අයනික ශක්තිය සමඟ සාපේක්ෂව නොවෙනස්ව පැවති අතර, සමෝච්ඡ දිග ශුන්‍ය-ෂියර් දුස්ස්රාවිතතාවය සමඟ ශක්තිමත් සහසම්බන්ධතා පෙන්නුම් කළේය. මෙම සොයාගැනීම් මගින් තරල දුස්ස්රාවී ප්‍රත්‍යාස්ථතාව නියාමනය කිරීමේදී මයිකල් දිගු කිරීම සහ තාප ගතික සහජීවනයේ තීරණාත්මක කාර්යභාරය අවධාරණය කරයි, ආරෝපණ ඝනත්වය, සංයුතිය සහ අයනික තත්ත්වයන් නිවැරදිව පාලනය කිරීම හරහා ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සල්ෆේට්-නිදහස් මතුපිටක ද්‍රව්‍ය ඉංජිනේරුකරණය සඳහා රාමුවක් සපයයි.
චිත්‍රක සංක්ෂිප්තය
හැඳින්වීම
ප්‍රතිවිරුද්ධ ආරෝපිත විශේෂයන්ගෙන් සමන්විත ජලීය ද්විමය මතුපිටකාරක පද්ධති, රූපලාවන්‍ය ද්‍රව්‍ය, ඖෂධ, කෘෂි රසායන සහ ආහාර සැකසුම් කර්මාන්ත ඇතුළු කාර්මික අංශ ගණනාවක බහුලව භාවිතා වේ. මෙම පද්ධති පුළුල් ලෙස භාවිතා කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් ආරෝපණය කර ඇත්තේ ඒවායේ උසස් අන්තර් මුහුණත සහ භූ විද්‍යාත්මක ක්‍රියාකාරීත්වයන් නිසා වන අතර එමඟින් විවිධ සූත්‍රගත කිරීම්වල වැඩි දියුණු කළ කාර්ය සාධනයක් ලබා ගත හැකිය. එවැනි මතුපිටකාරක පණුවන් වැනි, පැටලී ඇති සමස්ථයන් බවට සහජීවන ස්වයං-එකලස් කිරීම මගින් ඉහළ සුසර කළ හැකි සාර්ව දෘෂ්ටි ගුණාංග ලබා දෙයි, ඒවාට දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වීම සහ අන්තර් මුහුණත ආතතිය අඩු වීම ඇතුළත් වේ. විශේෂයෙන්, ඇනොනික් සහ ස්විටෙරොනික් මතුපිටකාරකවල සංයෝජන මතුපිට ක්‍රියාකාරිත්වය, දුස්ස්රාවිතතාවය සහ අන්තර් මුහුණත ආතති මොඩියුලේෂන් හි සහජීවන වැඩිදියුණු කිරීම් පෙන්නුම් කරයි. මෙම හැසිරීම් පැන නගින්නේ ධ්‍රැවීය හිස් කණ්ඩායම් සහ මතුපිටකාරකවල ජලභීතික වලිග අතර තීව්‍ර කරන ලද විද්‍යුත් ස්ථිතික සහ ස්ටීරික් අන්තර්ක්‍රියා වලින් වන අතර, විකර්ෂක විද්‍යුත් ස්ථිතික බලවේග බොහෝ විට කාර්ය සාධන ප්‍රශස්තිකරණය සීමා කරයි.
කොකාමිඩොප්‍රොපයිල් බීටයින් (CAPB; SMILES: CCCCCCCCCCCC(=O)NCCCN+ (C)CC([O−])=O) යනු එහි මෘදු පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ හිසකෙස් සමීකරණ ගුණාංග නිසා රූපලාවන්‍ය සූත්‍රවල බහුලව භාවිතා වන ඇම්ෆොටරික් සර්ෆැක්ටන්ට් වේ. CAPB හි zwitterionic ස්වභාවය ඇනොනික් සර්ෆැක්ටන්ට් සමඟ විද්‍යුත් ස්ථිතික සහජීවනය සක්‍රීය කරයි, පෙන ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරයි සහ උසස් සූත්‍රකරණ කාර්ය සාධනය ප්‍රවර්ධනය කරයි. පසුගිය දශක පහ තුළ, CAPB–සෝඩියම් ලෝරිල් ඊතර් සල්ෆේට් (SLES) වැනි සල්ෆේට් මත පදනම් වූ සර්ෆැක්ටන්ට් සමඟ CAPB මිශ්‍රණ පුද්ගලික සත්කාර නිෂ්පාදනවල මූලික වී ඇත. කෙසේ වෙතත්, සල්ෆේට් මත පදනම් වූ සර්ෆැක්ටන්ට් වල කාර්යක්ෂමතාව තිබියදීත්, ඒවායේ සමේ කෝපයක් ඇති කිරීමේ හැකියාව සහ එතොක්සිලේෂන් ක්‍රියාවලියේ අතුරු ඵලයක් වන 1,4-ඩයොක්සේන් තිබීම පිළිබඳ ගැටළු සල්ෆේට්-නිදහස් විකල්ප කෙරෙහි උනන්දුවක් ඇති කර තිබේ. පොරොන්දු වූ අපේක්ෂකයින් අතරට ටෝරේට්, සාර්කොසිනේට් සහ ග්ලූටමේට් වැනි ඇමයිනෝ-අම්ල-පාදක සර්ෆැක්ටන්ට් ඇතුළත් වන අතර ඒවා වැඩිදියුණු කළ ජෛව අනුකූලතාව සහ මෘදු ගුණාංග පෙන්නුම් කරයි [9]. කෙසේ වෙතත්, මෙම විකල්පවල සාපේක්ෂව විශාල ධ්‍රැවීය හිස් කණ්ඩායම් බොහෝ විට ඉතා පැටලී ඇති මයිකල් ව්‍යුහයන් සෑදීමට බාධා කරන අතර, භූ විද්‍යාත්මක විකරණකාරක භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ.
සෝඩියම් මෙතිල් කොකෝයිල් ටෝරේට් (SMCT; SMILES:
CCCCCCCCCCCC(=O)N(C)CCS(=O)(=O)O[Na]) යනු පොල් වලින් ලබාගත් මේද අම්ල දාමයක් සමඟ N-මෙතිල්ටෝරීන් (2-මෙතිලමිනොඑතේනසල්ෆොනික් අම්ලය) ඇමයිඩ් සම්බන්ධ කිරීම හරහා සෝඩියම් ලවණයක් ලෙස සංස්ලේෂණය කරන ලද ඇනොනික් සර්ෆැක්ටන්ට් එකකි. SMCT යනු දැඩි ඇනොනික් සල්ෆොනේට් කාණ්ඩයක් සමඟ ඇමයිඩ්-සම්බන්ධිත ටෝරීන් හිස් සමූහයක් ඇති අතර එය ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි අතර සමේ pH අගය සමඟ අනුකූල වන අතර එමඟින් සල්ෆේට්-නිදහස් සූත්‍ර සඳහා පොරොන්දු වූ අපේක්ෂකයෙකු ලෙස ස්ථානගත කරයි. ටෝරේට් සර්ෆැක්ටන්ට් ඒවායේ ප්‍රබල ඩිටර්ජන්සි, දෘඩ-ජල ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව, මෘදු බව සහ පුළුල් pH ස්ථායිතාව මගින් සංලක්ෂිත වේ.
මතුපිට ද්‍රව්‍ය මත පදනම් වූ නිෂ්පාදනවල ස්ථායිතාව, වයනය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය තීරණය කිරීමේදී, කැපුම් දුස්ස්රාවිතතාවය, විස්කෝලාස්ටික් මොඩියුලිය සහ අස්වැන්න ආතතිය ඇතුළු භූ විද්‍යාත්මක පරාමිතීන් ඉතා වැදගත් වේ. නිදසුනක් ලෙස, ඉහළ කැපුම් දුස්ස්රාවිතතාවය උපස්ථර රඳවා තබා ගැනීම වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර, අස්වැන්න ආතතිය සමට හෝ හිසකෙස් යෙදීමෙන් පසු සූත්‍රගත කිරීමේ ඇලීම පාලනය කරයි. මෙම සාර්ව භූ විද්‍යාත්මක ගුණාංග මතුපිට ද්‍රව්‍ය සාන්ද්‍රණය, pH අගය, උෂ්ණත්වය සහ සම-ද්‍රාවක හෝ ආකලන තිබීම ඇතුළු බොහෝ සාධක මගින් මොඩියුලේට් කරනු ලැබේ. ප්‍රතිවිරුද්ධ ආරෝපිත මතුපිට ද්‍රව්‍ය ගෝලාකාර මයිකල් සහ වෙසිලි වල සිට ද්‍රව ස්ඵටික අවධීන් දක්වා විවිධ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක සංක්‍රාන්තිවලට භාජනය විය හැකි අතර, එය අනෙක් අතට තොග භූ විද්‍යාවට ප්‍රගාඪ ලෙස බලපායි. ඇම්ෆොටරික් සහ ඇනොනික් මතුපිට ද්‍රව්‍ය මිශ්‍රණ බොහෝ විට දිගටි පණුවන් වැනි මයිකල් (WLM) සාදයි, එය දුස්ස්කෝලාස්ටික් ගුණාංග සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි. ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය-ගුණාංග සම්බන්ධතා අවබෝධ කර ගැනීම, එබැවින්, නිෂ්පාදන කාර්ය සාධනය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.
CAPB–SLES වැනි සමාන ද්විමය පද්ධති, ඒවායේ ගුණාංගවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක පදනම පැහැදිලි කිරීම සඳහා බොහෝ පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනයන් විමර්ශනය කර ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, මිට්‍රිනෝවා සහ තවත් අය. [13] රියෝමිතිය සහ ගතික ආලෝක විසිරීම (DLS) භාවිතා කරමින් CAPB–SLES–මධ්‍යම-දාම සම-පෘෂ්ඨීය මිශ්‍රණවල ද්‍රාවණ දුස්ස්රාවිතතාවය සමඟ සහසම්බන්ධිත මයිසෙල් ප්‍රමාණය (හයිඩ්‍රොඩයිනමික් අරය). යාන්ත්‍රික රියෝමිතිය මෙම මිශ්‍රණවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක පරිණාමය පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දෙන අතර විසරණ තරංග වර්ණාවලීක්ෂය (DWS) භාවිතයෙන් දෘශ්‍ය ක්ෂුද්‍ර භූ විද්‍යාව මගින් වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර එය ප්‍රවේශ විය හැකි සංඛ්‍යාත වසම දිගු කරයි, විශේෂයෙන් WLM ලිහිල් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්ට අදාළ කෙටි කාලීන පරිමාණ ගතිකතාවයන් ග්‍රහණය කරයි. DWS ක්ෂුද්‍ර භූ විද්‍යාවේදී, කාවැද්දූ කොලොයිඩල් පරීක්ෂණවල මධ්‍යන්‍ය වර්ග විස්ථාපනය කාලයත් සමඟ නිරීක්ෂණය කරනු ලබන අතර, සාමාන්‍යකරණය කරන ලද ස්ටෝක්ස්–අයින්ස්ටයින් සම්බන්ධතාවය හරහා අවට මාධ්‍යයේ රේඛීය විස්කෝලාස්ටික් මොඩියුලි නිස්සාරණය කිරීමට හැකි වේ. මෙම තාක්ෂණයට අවම සාම්පල පරිමාවන් පමණක් අවශ්‍ය වන අතර එම නිසා සීමිත ද්‍රව්‍ය ලබා ගත හැකි සංකීර්ණ තරල අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා වාසිදායක වේ, උදා: ප්‍රෝටීන් මත පදනම් වූ සූත්‍ර. පුළුල් සංඛ්‍යාත වර්ණාවලීක්ෂය හරහා <Δr²(t)> දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීම මගින් දැල් ප්‍රමාණය, පැටලීමේ දිග, නොනැසී පවතින දිග සහ සමෝච්ඡ දිග වැනි මයිකල් පරාමිතීන් ඇස්තමේන්තු කිරීමට පහසුකම් සපයයි. Amin et al පෙන්නුම් කළේ CAPB–SLES මිශ්‍රණ කේට්ස්ගේ න්‍යායේ අනාවැකි වලට අනුකූල වන බවත්, තීරණාත්මක ලුණු සාන්ද්‍රණයක් දක්වා ලුණු එකතු කිරීමත් සමඟ දුස්ස්රාවිතතාවයේ කැපී පෙනෙන වැඩි වීමක් පෙන්නුම් කරන බවත්, ඉන් ඔබ්බට දුස්ස්රාවිතතාවය වේගයෙන් පහත වැටෙන බවත්ය - WLM පද්ධතිවල සාමාන්‍ය ප්‍රතිචාරයක් වන Xu සහ Amin SLES–CAPB–CCB මිශ්‍රණ පරීක්ෂා කිරීම සඳහා යාන්ත්‍රික රූමිතිය සහ DWS භාවිතා කළ අතර, DWS මිනුම් වලින් අනුමාන කරන ලද ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක පරාමිතීන් මගින් තවදුරටත් සනාථ කරන ලද පැටලී ඇති WLM සෑදීම පෙන්නුම් කරන මැක්ස්වෙල්ලියානු භූ විද්‍යාත්මක ප්‍රතිචාරයක් හෙළි කළේය. මෙම ක්‍රමවේද මත පදනම්ව, වත්මන් අධ්‍යයනය යාන්ත්‍රික රූමිතිය සහ DWS ක්ෂුද්‍ර භූ විද්‍යාව ඒකාබද්ධ කර ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක ප්‍රතිසංවිධාන CAPB–SMCT මිශ්‍රණවල කැපුම් හැසිරීම මෙහෙයවන ආකාරය පැහැදිලි කරයි.
මෘදු හා තිරසාර පිරිසිදු කිරීමේ කාරක සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩිවීමත් සමඟ, සූත්‍රකරණ අභියෝග මධ්‍යයේ වුවද, සල්ෆේට්-නිදහස් ඇනොනික් මතුපිටක කාරක ගවේෂණය වේගවත් වී ඇත. සල්ෆේට්-නිදහස් පද්ධතිවල වෙනස් අණුක ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය බොහෝ විට විවිධ භූ විද්‍යාත්මක පැතිකඩ ලබා දෙන අතර, ලුණු හෝ බහු අවයවික ඝණ වීම වැනි දුස්ස්රාවීතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සාම්ප්‍රදායික උපාය මාර්ග සංකීර්ණ කරයි. නිදසුනක් වශයෙන්, යෝර්ක් සහ වෙනත් අය ඇල්කයිල් ඔලෙෆින් සල්ෆොනේට් (AOS), ඇල්කයිල් පොලිග්ලූකෝසයිඩ් (APG) සහ ලෝරිල් හයිඩ්‍රොක්සිසල්ටයින් අඩංගු ද්විමය සහ ත්‍රිත්ව මතුපිටක මිශ්‍රණවල පෙණ දැමීමේ සහ භූ විද්‍යාත්මක ගුණාංග ක්‍රමානුකූලව විමර්ශනය කිරීමෙන් සල්ෆේට් නොවන විකල්ප ගවේෂණය කළහ. AOS-සල්ටයින් හි 1:1 අනුපාතයක් CAPB-SLES වලට සමාන කැපුම්-තුනී කිරීම සහ පෙන ලක්ෂණ පෙන්නුම් කළ අතර එය WLM සෑදීම පෙන්නුම් කරයි. රාජ්පුත් සහ වෙනත් අය. [26] DLS, SANS සහ rheometry හරහා අයෝනික් නොවන සහ-පෘෂ්ඨීයකාරක (කොකාමයිඩ් ඩයිතනොලමයින් සහ ලෝරිල් ග්ලූකෝසයිඩ්) සමඟ තවත් සල්ෆේට්-නිදහස් ඇනෝනික් සර්ෆැක්ටන්ට් එකක් වන සෝඩියම් කොකොයිල් ග්ලයිසිනේට් (SCGLY) ඇගයීමට ලක් කළේය. SCGLY පමණක් ප්‍රධාන වශයෙන් ගෝලාකාර මයිකල් සෑදුවද, සම-පෘෂ්ඨීයකාරක එකතු කිරීම pH-ධාවනය කරන ලද මොඩියුලේෂණයට සුදුසු වඩාත් සංකීර්ණ මයිකල් රූප විද්‍යාවන් ගොඩනැගීමට හැකි විය.
මෙම දියුණුව තිබියදීත්, CAPB සහ ටෝරේට් ඇතුළත් තිරසාර සල්ෆේට්-නිදහස් පද්ධතිවල භූ විද්‍යාත්මක ගුණාංග ඉලක්ක කරගත් පරීක්ෂණ සාපේක්ෂව ස්වල්පයකි. මෙම අධ්‍යයනය CAPB–SMCT ද්විමය පද්ධතියේ පළමු ක්‍රමානුකූල භූ විද්‍යාත්මක ලක්ෂණ වලින් එකක් ලබා දීමෙන් මෙම පරතරය පිරවීම අරමුණු කරයි. මතුපිටක සංයුතිය, pH අගය සහ අයනික ශක්තිය ක්‍රමානුකූලව වෙනස් කිරීමෙන්, අපි කැපුම් දුස්ස්රාවිතතාවය සහ දුස්ස්රාවී ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පාලනය කරන සාධක පැහැදිලි කරමු. යාන්ත්‍රික භූ විද්‍යාත්මක විද්‍යාව සහ DWS ක්ෂුද්‍ර භූ විද්‍යාත්මක විද්‍යාව භාවිතා කරමින්, CAPB–SMCT මිශ්‍රණවල කැපුම් හැසිරීමට යටින් පවතින ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක ප්‍රතිසංවිධාන අපි ප්‍රමාණනය කරමු. මෙම සොයාගැනීම් WLM සෑදීම ප්‍රවර්ධනය කිරීමේදී හෝ වැළැක්වීමේදී pH, CAPB–SMCT අනුපාතය සහ අයනික මට්ටම් අතර අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වය පැහැදිලි කරයි, එමඟින් විවිධ කාර්මික යෙදුම් සඳහා තිරසාර මතුපිටක-පාදක නිෂ්පාදනවල භූ විද්‍යාත්මක පැතිකඩ සකස් කිරීම පිළිබඳ ප්‍රායෝගික අවබෝධයක් ලබා දෙයි.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-05-2025