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J-GLOBAL ID：201502221020214380   整理番号：15A0977543

コロイドプローブ原子間力顕微鏡を用いて測定した吸着するナノ粒子系における力と力の除去

Forces and force-scaling in systems of adsorbing nanoparticles as measured using colloidal probe atomic force microscopy

著者 (2件)： HERMAN David (Virginia Tech, Dep. of Chemical Engineering, Blacksburg, VA 24061, USA) ,  WALZ John Y. (Univ. of Kentucky, Dep. of Chemical and Materials Engineering, Lexington, KY 40506, USA)
資料名： Colloids and Surfaces. A. Physicochemical and Engineering Aspects  (Colloids and Surfaces. A. Physicochemical and Engineering Aspects)
巻： 482  ページ： 165-176  発行年： 2015年10月05日 
JST資料番号： A0539B  ISSN： 0927-7757  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高度に帯電したナノ粒子の存在下におけるシリカ表面間の相互作用を測定するために,実験的な力の測定(コロイドプローブ原子間力顕微鏡CP-AFMを用いて)が実施された。実験は,硫酸塩ラテックス(負に帯電)またはジルコニアナノ粒子(正に帯電)のどちらかの溶液中,コロイドプローブとして5μmと30μmのシリカスフェアを用いて実施した。シリカ表面間の力は,同プローブと一つの平坦なシリカ平板の間の分離距離の関数として測定された。得られた力の様相は,帯電したナノ粒子がシリカ表面上に吸着し,強い,反発的な静電場力を作り出すことを示した。しかしながら,一つの予期しなかったCP-AFM測定結果が得られた。すなわち,反発力が下にあるシリカ平板でなく,吸着したナノ粒子から主に生じているとき,プローブ粒子とシリカ平板の間の反発力は,Derjaguinの近似によって予測されたプローブの半径に対する依存性を欠いていた。特に,力の大きさがプローブ粒子の半径と共に直線的に低下すると期待されたにも拘らず,ナノ粒子懸濁液中に観察された力は,5μmと30μmのプローブで実質的に同一であった。比較によって,反発力への主な寄与体が下にあるシリカ平板であるとき,半径に伴う反発力の正しい低下が観察された。間隙中におけるせん断速度の計算に基づいて,この結果が吸着した粒子の平板表面からの剥ぎ取りに由来するらしいことが理論化された。最近接点近傍での間隙におけるせん断速度が,プローブ粒子の径に依存しないことから,この現象は,静電的反発を効果的に決定するプローブ粒子上にナノ粒子の小さくて同じ径のパッチを形成するらしい。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *相互作用 ,  *力 ,  *ナノ粒子 ,  *平板 ,  *二酸化ケイ素 ,  *水溶液 ,  酸化ジルコニウム ,  ラテックス ,  ポリスチレン ,  硫酸塩 ,  原子間力顕微鏡 ,  間隔 ,  粒径 ,  静電場 ,  斥力 ,  剪断速度 ,  近似法 ,  *作用機序
準シソーラス用語： コロイドシリカ ,  シリカナノ粒子 ,  近似計算 ,  反発力

分類 (2件)： 物理化学一般その他  (CB01030T) ,  界面化学一般  (CB12010J)

タイトルに関連する用語 (5件)： コロイドプローブ ,  原子間力顕微鏡 ,  吸着 ,  ナノ粒子 ,  力