Chemistry, Physics and Technology of Surface, 2014, 5 (2), 210-219.

Aggregative and Sedimentation Stability of Aqueous Suspension of Nanodiamonds in Presence of Fumed Silica



O. V. Goncharuk, V. I. Zarko, V. M. Bogatyrev, K. Terpiłowski, E. Chibowski

Abstract


Sedimentation and aggregation stable aqueous dispersions of nano-dispersed particles with a narrow size distribution were obtained by joint sonication of nanodiamonds and nanosized silica in aqueous medium. The mechanism of self-organization of nanoparticles at the interface due to their interaction with the hydrophobic regions of the surface and formation of the stabilizing hydration shell around the hydrophilic regions of the nanoparticles surface has been suggested.

Keywords


nanodiamonds; fumed silica; aqueous suspensions; aggregative and sedimentation stability

Full Text:

PDF (Русский)

References


1. Новиков Н.В., Богатырева Г.П., Волошин М.Н. Детонационные алмазы в Украине // Физика твердого тела. – 2004. – Т. 46, № 4. – С. 585–590.

2. Долматов В.Ю. Детонационные наноалмазы: синтез, строение, свойства и применение // Успехи химии. – 2007. – Т. 76. № 4. – С. 375–397.

3. Маевский В.М., Моздор Е.В., Падалко В.И. ЭПР субмикро- и наноразмерных синтетических алмазов // Сверхтвердые материалы. – 2002. – № 6. – С. 43–50.

4. Долматов В.Ю. Современная промышленная технология получения детонационных наноалмазов (НА) и основные области их использования // Нанотехника. – 2008. – № 13. – С. 56–79.

5. Lux B., Haubner R., Holzer H., DeVries R.C. Natural and synthetic polycrystalline diamond, with emphasis on Ballas // Int. J. Refractory Metal. Hard Mater. – 1997. – V. 15. – P. 263–286.

6. Возняковский А.П. Тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции «Ультрадисперсные порошки, материалы и наноструктуры». – Красноярск: КГТУ, 1996. – С. 25.

7. Кулакова И.И. Химия поверхности наноалмазов // Физика твердого тела. – 2004. – Т. 46, № 4. – С. 621–628.

8. Кулакова И.И. Модифицирование детонационного наноалмаза: влияние на физико-химические свойства // Рос. хим. журн. – 2004. – Т. 48, № 5. – С. 97–106.

9. Bogatyreva G.P., Voloshin M.N., Malogolovets V.G. et al. The effect of heat treatment on the surface condition of nanodiamond // J. Optoelectron. Adv. Mater. – 2000. – V. 2, N 5. – P. 469–473.

10. Сакович Г.В., Комаров В.Ф., Петров Е.А. Синтез, свойства, применение и производство наноразмерных синтетических алмазов. Часть 1. Синтез и свойства // Сверхтвердые материалы. – 2002. – № 3. – C. 3–18.

11. Чухаева С.И., Чебурина Л.А. Сорбционная активность наноалмазов по цезию // Сверхтвердые материалы. – 2000. – № 2. – С. 43–48.

12. Чиганова Г.А. Агрегирование частиц в гидрозолях ультрадисперсных алмазов // Коллоид. журн. – 2000. – Т. 2, № 2. – С. 272–277.

13. Морару В.Н., Овчаренко Ф.Д., Тоцкая Л.А. Устойчивость и электроповерхностные свойства водных дисперсий окисленного синтетического алмаза // Коллоид. журн. – 1991. – Т. 53, № 5. – С. 874–879.

14. Avdeev M.V., Rozhkova N.N., Aksenov V.L. et al. Aggregate structure in concentrated liquid dispersions of ultrananocrystalline diamond by small-angle neutron scattering // J. Phys. Chem. C. – 2009. – V. 113, N 22. – P. 9473–9479.

15. Larson P., Axén N., Eksrtöm T. et al. Wear of a new type of diamond composite // Int. J. Refractory Metals Hard Mater. – 1999. – V. 17. – P. 453–460.

16. Ibrahim A., Mohamed F.A., Laverna E.J. Particulate reinforced metal matrix composites – a review // J. Mater. Sci. – 1991. – V. 26, N 5. – P. 1137–1156.

17. Innovative Superhard Materials and Sustainable Coatings for Advanced Manufacturing / Ed. by Lee J., Novikov N. Netherlands: Springer Science & Business, 2005. – 475 p.

18. Нуштаева А.В., Вилкова Н.Г., Еланева С.И. Стабилизация пен и эмульсий нерастворимыми порошками. – Пенза: ПГУАС, 2011. – 130 c.

19. Айлер Р. Химия кремнезема / Пер. с англ. – Москва: Мир, 1982. – Ч. 1, 2. – 1127 с.

20. ГОСТ 14922-77. Аэросил. Технические условия. Москва: Изд-во стандартов, 1977.

21. Encyclopedia of Analytical Chemistry: Applications, Theory, and Instrumentation. Meyers R.A. (Ed.) – N.Y.: Wiley, 2000. – 14344 p.

22. Gun’ko V.M., Zarko V.I., Leboda R., Chibowski E. Aqueous suspension of fumed oxides: particle size distribution and zeta potential // Adv. Colloid Interface Sci. – 2001. – V. 91, N 1. – P. 1–112.

23. Chibowski E., Holysz L., Terpilowski K., Wiącek A.E. Influence of ionic surfactants and lecithin on stability of titanium dioxide in aqueous electrolyte solution // Croatica Chem. Acta. – 2007. – V. 80, N 3–4. – P. 395–403.

24. Wiśniewska M., Terpiłowski K., Zarko V.I. et al. Influence of solution pH on stability of fumed silica–polyacrylic acid systems,ХФТП. – 2010. – T. 1, № 3. – С. 269–273.

25. Кальве Э., Прат А. Микрокалориметрия. – Москва: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. – 478 с.

26. Агранат Б.А. (ред). Ультразвуковая технология. – Москва: Металлургия, 1974. – 504 с.

27. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред. – Москва: Наука, 1982. – 337 с.

28. Круглицкий Н.Н., Агабальянц Э.Г. Методы физико-химического анализа промывочных жидкостей. – Харків: Техніка, 1972. – 160 с.

29. Bianchi E., Blaak R., Likos Ch.N. Patchy colloids: state of the art and perspectives // Phys. Chem. Chem. Phys. – 2011. – V. 13. – P. 6397–6410.

30. Новиков Н.В., Алешин В.Г., Смехнов А.А. и др. Влияние состава поверхности на свойства алмазных поликристаллов // Докл. АН СССР. – 1988. – Т. 300, № 5. – С. 1122–1126.

31. Thermal Behavior of Dispersed Systems / Nissim Gart (Ed.). – N.Y.: Basel, 2000. – 520 p.

32. Думанский А.В. Лиофильность дисперсных систем. – Киев: Изд. АН УССР, 1960. – 212 с.

33. Вода в дисперсных системах / Под ред. Дерягина, Москва: Химия, 1989. – 286 с.

34. Nanodiamonds: Applications in Biology and Nanoscale Medicine / Dean Ho (Ed). – Springer, 2009. – 304 p.




Copyright (©) 2014 O. V. Goncharuk, V. I. Zarko, V. M. Bogatyrev, K. Terpiłowski, E. Chibowski

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.