Stimuli-Responsive Systems Based on Polymer-like Wormlike Micelles of Ionic Surfactants and Their Modern Applications

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Solutions based on polymer-like micelles of ionic surfactants attract the attention of scientists as stimuli-responsive systems that can transform from a low-viscosity Newtonian fluid to a viscoelastic solution having a viscosity of up to 10 kPa s and an elastic response. The shape of micelles and their length are determined by the balance of hydrophobic and electrostatic interactions; therefore, the use of various low molecular weight substances or functional nanoparticles as additives can significantly change the rheological properties of such solutions and impart new stimuli-responsive properties to them. This review presents the most commonly used methods for controlling the properties of multicomponent solutions of wormlike surfactant micelles, including nanocomposite systems. Modern areas of practical application of such systems and prospects for their development are described.

作者简介

V. Molchanov

Physics Department, Moscow State University

Email: molchan@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

O. Philippova

Physics Department, Moscow State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: molchan@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

参考

  1. Israelachvili J.N., Mitchell D.J., Ninham B.W. // Faraday Trans. 2 Mol. Chem. Phys. 1976. V. 72. P. 1525.
  2. Dreiss C.A. // Soft Matter. 2007. V. 3. P. 956.
  3. Magid L.J. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 5647. № 97. P. 4064.
  4. Cates M.E., Candau S.J. // J. Phys., Condens. Matter. 1990. V. 2. № 33. P. 6869.
  5. Kwiatkowski A.L., Molchanov V.S., Philippova O.E. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 2. P. 215.
  6. Raghavan S.R., Kaler E.W. // Langmuir. 2001. V. 17. P. 300.
  7. Zakharova L.Y., Vasilieva E.A., Mirgorodskaya A.B., Zakharov S.V., Pavlov R.V., Kashapova N.E., Gaynanova G.A. // J. Mol. Liq. 2023. V. 370. P. 120923.
  8. Raghavan S.R., Fritz G., Kaler E.W. // Langmuir. 2002. V. 18. № 10. P. 3797.
  9. Kumar R., Kalur G.C., Ziserman L., Danino D., Raghavan S.R. // Langmuir. 2007. № 5. P. 12849.
  10. Molchanov V.S., Kuklin A.I., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Philippova O.E. // J. Mol. Liq. 2021. V. 342. P. 116955.
  11. Rózańska S. // Colloids Surfaces A. 2015. V. 482. P. 394.
  12. Koehler R.D., Raghavan S.R., Kaler E.W. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. P. 11035.
  13. Egelhaaf S.U., Müller M., Schurtenberger P. // Langmuir. 1998. V. 14. № 16. P. 147.
  14. Sommer C., Pedersen J.S., Egelhaaf S.U., Cannavacciuolo L., Kohlbrecher J., Schurtenberger P. // Langmuir. 2002. V. 18. № 17. P. 2495.
  15. Granek R., Cates M.E. // J. Chem. Phys. 1992. V. 96. № 6. P. 4758.
  16. Turner M.S., Marques C., Cates M.E. // Langmuir. 1993. V. 9. № 3. P. 695.
  17. Khatory A., Kern F., Lequeux F., Appell J., Porte G., Morie N., Ott A., Urbach W. // Langmuir. 1993. V. 9. № 29. P. 933.
  18. Cates M.E., Fielding S.M. // Adv. Phys. 2006. V. 55. № 7–8. P. 799.
  19. von Berlepsh H., Dautzenberg H., Rother G. and Jager J. // Langmuir. 1996. V. 12. P. 3613.
  20. Grosberg A.Y., Khokhlov A.R., Onuchic J.N. // Phys. Today. American Institute of Physics. 1995. V. 48. № 9. P. 92.
  21. Flood C., Dreiss C.A., Croce V., Cosgrove T., Karlsson G.G. // Langmuir. 2005. V. 21. № 17. P. 7646.
  22. Croce V., Cosgrove T., Maitland G., Hughes T. // Langmuir. 2003. V. 19. № 10. P. 8536.
  23. Rogers S.A., Calabrese M.A., Wagner N.J. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2014. V. 19. № 6. P. 530.
  24. Watanabe H. // Prog. Polym. Sci. 1999. V. 24. № 9. P. 1253.
  25. Ghosh S., Khatua D., Dey J. // Langmuir. 2011. V. 27. № 9. P. 5184.
  26. Li L., Yang Y., Dong J., Li X. // J. Colloid Interface Sci. 2010. V. 343. № 2. P. 504.
  27. Kalur G.C., Frounfelker B.D., Cipriano B.H., Norman A.I., Raghavan S.R. // Langmuir. 2005. V. 21. № 24. P. 10998.
  28. Chu Z., Dreiss C.A., Feng Y. // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7174.
  29. Ezrahi S., Tuval E., Aserin A. // Adv. Colloid Interface Sci. 2007. V. 130. № 2006. P. 77.
  30. Philippova O.E., Molchanov V.S. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2019. V. 43. P. 52.
  31. Nettesheim F., Liberatore M.W., Hodgdon T.K., Wagner N.J., Kaler E.W., Vethamuthu M. // Langmuir. 2008. V. 24. № 15. P. 7718.
  32. Helgeson M.E., Hodgdon T.K., Kaler E.W., Wagner N.J., Vethamuthu M., Ananthapadmanabhan K.P. // Langmuir. 2010. V. 26. P. 8049.
  33. Pletneva V.A., Molchanov V.S., Philippova O.E. // Langmuir. 2015. V. 31. № 1. P. 110.
  34. Liu L., Zheng C., Lu H. // J. Dispers. Sci. Technol. 2017. V. 38. P. 1824.
  35. Zhang Y., Han Y., Chu Z., He S., Zhang J., Feng Y. // J. Colloid Interface Sci. 2013. V. 394. P. 319.
  36. Maeda H., Yamamoto A., Souda M., Kawasaki H., Hossain K.S., Nemoto N., Almgren M. // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105. № 23. P. 5411.
  37. Lu H., Zheng C., Xue M., Huang Z. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. № 47. P. 32192.
  38. Verma G., Aswal V.K., Hassan P. // Soft Matter. 2009. V. 5. № 15. P. 2919.
  39. Liu Z., Wang P., Pei S., Liu B., Sun X., Zhang J. // Colloids Surf. A. 2016. V. 506. P. 276.
  40. Ye S., Zhai Z., Shang S., Song Z. // J. Mol. Liq. 2022. V. 361. P. 119445.
  41. Liu Y., Jessop P.G., Cunningham M., Eckert C.A., Liotta C.L. // Science. 2006. V. 313. № 5789. P. 958.
  42. Zhang Y., Feng Y., Wang Y., Li X. // Langmuir. 2013. V. 29. № 13. P. 4187.
  43. Lu Y., Sun D., Ralston J., Liu Q., Xu Z. // J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 557. P. 185.
  44. Zhang Y., Yin H., Feng Y. // Green Mater. 2014. V. 2. P. 95.
  45. Zhao M., He H., Dai C., Wu X., Zhang Y., Huang Y., Gu C. // J. Mol. Liq. 2018. V. 268. P. 875.
  46. Bi Y., Wang T., Xiao J., Yu L. // Colloids Surfaces A. 2023. V. 668. P. 131441.
  47. Hao L.-S., Yuan C., Zhong H.-L., Ling J.-W., Wang H.-X., Nan Y.-Q. // J. Mol. Liq. 2022. V. 364. P. 120010.
  48. Liu W., Wang Y., Tan Y., Ye Z., Chen Q., Shang Y. // RSC Adv. 2022. V. 12. № 53. P. 34601.
  49. Wang G., Lin M., Xu Q., Jiang J., Zheng R., He Y. // J. Dispers. Sci. Technol. 2023. V. 44. P. 1.
  50. Zhang J., Xu Q., Jiang J. // J. Dispers. Sci. Technol. 2023. V. 44. № 9. P. 1750.
  51. Lv D., Liu Q., Wu H., Cheng Y., Wang C., Yin B., Wei X., Li J. // Soft Matter. 2021. V. 17. № 40. P. 9210.
  52. Li J., Liu Q., Jin R., Yin B., Wei X., Lv D. // J. Ind. Eng. Chem. 2022. V. 109. P. 173.
  53. Zhang J., Xu Q., Wang F., Jiang J. // Langmuir. 2019. V. 35. № 47. P. 15242.
  54. Jiang J., Zhang D., Yin J., Cui Z. // Soft Matter. 2017. V. 13. № 37. P. 6458.
  55. Helgeson M.E., Wagner N.J. // J. Chem. Phys. 2011. V. 135. P. 084901.
  56. Qin W., Yue L., Liang G., Jiang G., Yang J., Liu Y. // Chem. Eng. Res. Des. 2017. V. 123. № 18. P. 14.
  57. Luo M., Jia Z., Sun H., Liao L., Wen Q. // Colloids Surfaces A. 2012. V. 395. P. 267.
  58. Molchanov V.S., Efremova M.A., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Rogachev A.V., Philippova O.E. // J. Mol. Liq. 2020. V. 314. P. 113684.
  59. Molchanov V.S., Kuklin A.I., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Khudoleeva E.S., Philippova O.E. // Polymer Science C. 2021. V. 63. № 2. P. 170.
  60. Zhao M., Liu S., Wu Y., Yan R., Li Y., Guo X. // J. Mol. Liq. 2022. V. 346. P. 118236.
  61. Shishkhanova K.B., Molchanov V.S., Baranov A.N., Kharitonova E.P., Orekhov A.S., Arkharova N.A., Philippova O.E. // J. Mol. Liq. 2023. V. 370. P. 121032.
  62. Molchanov V.S., Pletneva V.A., Klepikov I.A., Razumovskaya I.V., Philippova O.E. // RSC Adv. 2018. V. 8. № 21. P. 11589.
  63. Molchanov V.S., Klepikov I.A., Razumovskaya I.V., Philippova O.E. // Nanosyst. Phys., Chem. Math. 2018. V. 9. № 3. P. 335.
  64. Kumar J.S., Paul P.S., Raghunathan G., Alex D.G. // Int. J. Mech. Mater. Eng. 2019. V. 14. № 1. P. 13.
  65. Raj K.A., Balikram A., Ojha K. // J. Mol. Liq. 2022. V. 345. P. 118241.
  66. Vaidya N., Lafitte V., Makarychev-Mikhailov S., Panga M.K., Nwafor C., Gadiyar B. // Paper presented at the SPE International Conference and Exhibition on Formation Damage Control, Lafayette, Louisiana, USA, February 2018.
  67. Shah S.N., Shanker N.H., Ogugbue C.C. // Am. Assoc. Drill. Eng. Fluids Conf. Exhib. 2010. V. 10. P. 1.
  68. Al-Sadat W., Nasser M.S., Chang F., Nasr-El-Din H.A., Hussein I.A. // J. Pet. Sci. Eng. 2014. V. 124. P. 341.
  69. Kang W., Mushi S.J., Yang H., Wang P., Hou X. // J. Pet. Sci. Eng. 2020. V. 190. P. 107107.
  70. Samuel M., Card R.J., Nelson E.B., Brown J.E., Vinod P.S., Temple H.L., Qu Q., Fu D.K. // SPE Drill & Compl. 1999. V. 14. № 04. P. 240.
  71. Silin M., Magadova L., Malkin D., Krisanova P., Borodin S., Filatov A. // Energies. 2022. V. 15. № 8. P. 2827.
  72. Al-Muntasheri G.A. // SPE Western North American and Rocky Mountain Joint Meeting, Denver, Colorado, April 2014.
  73. Shashkina J.A., Philippova O.E., Zaroslov Y.D., Khokhlov A.R., Pryakhina T.A., Blagodatskikh I.V. // Langmuir. 2005. V. 21. № 4. P. 1524.
  74. Molchanov V.S., Philippova O.E., Khokhlov A.R., Kovalev Y.A., Kuklin A.I. // Langmuir. 2007. V. 23. № 1. P. 105.
  75. Shibaev A.V., Tamm M.V., Molchanov V.S., Rogachev A.V., Kuklin A.I., Dormidontova E.E., Philippova O.E. // Langmuir. 2014. V. 30. № 13. P. 3705.
  76. Gurluk M.R., Nasr-El-Din H.A., Crews J.B. / // 75th European Association of Geoscientists and Engineers Conference and Exhibition 2013 Incorporating SPE EUROPEC 2013: Changing Frontiers. 2013. P. SPE 164900.
  77. Zhang Y., Dai C., Qian Y., Fan X., Jiang J., Wu Y., Wu X., Huang Y., Zhao M. // Colloids Surfaces A. 2018. V. 553. P. 244.
  78. Yang Y., Zhang H., Wang H., Zhang J., Guo Y., Wei B., Wen Y. // J. Pet. Sci. Eng. 2022. V. 208. P. 109608.
  79. Liu S., Zhao M., Wu Y., Gao Z., Dai C., Liu P. // Energy Fuels. 2022. V. 36. № 13. P. 7177.
  80. Lumley J.L. // Annu. Rev. Fluid Mech. 1969. V. 1. № 1. P. 367.
  81. Rose G.D., Foster K.L. // J. Nonnewton. Fluid Mech. 1989. V. 31. № 1. P. 59.
  82. Qi Y., Zakin J.L. // Ind. Eng. Chem. Res. 2002. V. 41. № 25. P. 6326.
  83. Qi Y., Kesselman E., Hart D.J., Talmon Y., Mateo A., Zakin J.L. // J. Colloid Interface Sci. 2011. V. 354. № 2. P. 691.
  84. Butler P.D., Magid L.J., Hamilton W.A., Hayter J.B., Hammouda B., Kreke P.J. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. № 2. P. 442.
  85. Takeda M., Kusano T., Matsunaga T., Endo H., Shibayama M., Shikata T. // Langmuir. 2011. V. 27. № 5. P. 1731.
  86. Li F.C., Yang J.C., Zhou W.W., He Y.R., Huang Y.M., Jiang B.C. // Thermochim. Acta. 2013. V. 556. P. 47.
  87. Luo M., Si X., Li M., Jia X., Yang Y., Zhan Y. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 885.
  88. García-Río L., Mejuto J.C., Pérez-Lorenzo M., Rodríguez-Álvarez A., Rodríguez-Dafonte P. // Langmuir. 2005. V. 21. № 14. P. 6259.
  89. Cushing B.L., Kolesnichenko V.L., O’Connor C.J. // Chem. Rev. 2004. V. 104. № 9. P. 3893.
  90. Gupta V.K.N., Mehra A., Thaokar R. // Colloids Surfaces A. 2012. V. 393. P. 73.
  91. Zhao J., Hu Q., Lei Y., Gao C., Zhang P., Zhou B., Zhang G., Song W., Lou X., Zhou X. // CrystEngComm. 2021. V. 23. № 32. P. 5498.
  92. Qiao Y., Lin Y., Wang Y., Li Z., Huang J. // Langmuir. 2011. V. 27. № 5. P. 1718.
  93. Chhatre A., Duttagupta S., Thaokar R., Mehra A. // Langmuir. 2015. V. 31. № 38. P. 10524.
  94. Hu Y., Han J., Ge L., Guo R. // Soft Matter. 2018. V. 14. № 5. P. 789.
  95. Cornwell P.A. // Int. J. Cosmet. Sci. 2018. V. 40. № 1. P. 16.
  96. Lone M.S., Bhat P.A., Shah R.A., Chat O.A., Dar A.A. // Chemistry Select. 2017. V. 2. № 3. P. 1144.
  97. Yavrukova V.I., Radulova G.M., Danov K.D., Kralchevsky P.A., Xu H., Ung Y.W., Petkov J.T. // Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 275. P. 1.
  98. Christov N.C., Denkov N.D., Kralchevsky P.A., Ananthapadmanabhan K.P., Lips A. // Langmuir. 2004. V. 20. № 3. P. 565.
  99. Mitrinova Z., Tcholakova S., Denkov N. // Colloids Surfaces A. 2018. V. 537. P. 173.
  100. López-Galindo A., Viseras C., Cerezo P. // Appl. Clay Sci. 2007. V. 36. № 1. P. 51.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (543KB)
索引源数据
3.

下载 (1MB)
索引源数据
4.

下载 (1MB)
索引源数据
5.

下载 (1MB)
索引源数据
6.

下载 (737KB)
索引源数据
7.

下载 (1MB)
索引源数据
8.

下载 (63KB)
索引源数据
9.

下载 (1MB)
索引源数据
10.

下载 (83KB)
索引源数据

版权所有 © В.С. Молчанов, О.Е. Филиппова, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».