Interactions of Polyelectrolytes with Water and Ions at Air/Water Interfaces Studied by Phase-Sensitive Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Interactions of the polyelectrolyte partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) with water and cations at air/liquid interfaces were studied using phase-sensitive sum frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy. In contrast to the conventional SFG vibrational spectroscopy which measures only the amplitude of the second-order susceptibility |χ (2) |, the heterodyne-detected SFG measures the complex χ (2) which contains information about the absolute orientation of surface molecules. While the OH groups of water near a neat air/water interface mostly pointed down to the bulk (downward), the presence of the polyelectrolyte caused flipping of water molecules with the hydrogen being oriented upward. With 10 –7 M HPAM, water showed a highly ordered structure with a single peak near 3100 cm –1, but higher concentrations resulted in a less ordered water structure with multiple peaks. The addition of the monovalent cation Na + to the polyelectrolyte solution did not affect the conformation of the polyelectrolyte, though the water molecules flipped back to a structure similar to that of a neat air/water interface with the hydrogen pointing down. On the other hand, the addition of divalent cation Ca 2+ not only changed the conformation of the polyelectrolyte but also completely destroyed the ordered structure of interfacial water molecules. The observed phenomena support the polymer–ion complex model in which a divalent cation can interact with two intrachain or interchain charges and form a jointing point. The amorphous nature of the polymer–ion complex explained the disappearance of the ordered water structure in the presence of divalent cations.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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