Nonequilibrium Liquid–Liquid Phase Separation of Poly(<i>N</i>-isopropylacrylamide) in Water/Methanol Mixtures
Notice bibliographique
Résumé
At room temperature, poly( N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) is soluble in water and in methanol. Within intermediate mixing ratios of the two solvents, the PNIPAM coils collapse into insoluble globules, a phenomenon known as co-nonsolvency. Visual observation of mixed PNIPAM/water/methanol systems (polymer concentration ≥10 g L –1, M n 80 000 g L –1 ) revealed that mixtures of methanol volume fractions (ϕ M ) ranging from 0.57 to 0.65 undergo macroscopic liquid–liquid phase separation (MLLPS) at 21 °C. MLLPS took place over a wider composition range (0.25 < ϕ M < 0.60) for water/methanol mixtures containing a polymer sample bearing n -butyl end-groups (PNIPAM-45K (10.0 g L –1, M n 44 500 g mol –1 ), but systems containing a polymer with chloroethyl end-groups (PNIPAM-Cl) (10.0 g L –1, M n 44 500 g mol –1 ) did not undergo MLLPS over the entire mixing ratio span. Observation by fluorescence microscopy of a demixed PNIPAM-45K/water/methanol sample containing trace amounts of pyrene-labeled PNIPAM revealed that the rim of the heavy phase droplets is enriched in PNIPAM, which may affect the stability/coalescence of the droplets. 1 H NMR spectroscopy analysis of the heavy and light phases formed in demixed PNIPAM-45K/water/methanol samples indicated that the heavy liquid phase is enriched in PNIPAM and in water compared to the nominal composition of mixtures as prepared. A temperature/composition map (−40 °C < T < +45.5 °C) of PNIPAM-45K/water/methanol is reported, based on visual observations of samples prepared and stabilized at 21 °C. Interestingly, the macroscopically demixed samples were never transparent: one or both liquid phases remained cloudy or opaque independently of their history over experimentally undefined long times, implying that the samples reached metastability. The equilibrium state of lowest free energy that corresponds to the coexistence of two transparent phases was never attained.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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 | 0,001 | 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)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».