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Surface charge density and diffuse layer properties of highly defined 2:1 layered silicate platelets

Titelangaben

Kuznetsov, Volodymyr ; Ottermann, Katharina ; Helfricht, Nicolas ; Kunz, Daniel ; Loch, Patrick ; Kalo, Hussein ; Breu, Josef ; Papastavrou, Georg:
Surface charge density and diffuse layer properties of highly defined 2:1 layered silicate platelets.
In: Colloid and Polymer Science. Bd. 298 (2020) . - S. 907-920.
ISSN 1435-1536
DOI: https://doi.org/10.1007/s00396-020-04673-w

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie
SFB 840

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Clays are not only ubiquitous in nature, but they are also used in huge quantities in a broad range of industrial applications, such as thixotropic drilling fluids, ore pelletizers, waste disposal sealants, or fillers in polymer nanocomposites. In order to model environmental processes or to design new materials on a rational base, it is of prime importance to determine and possibly modify the interfacial properties of clay platelets at the solid/electrolyte interface. In this context, the fundamental question rises how far the stoichiometric interlayer charges as determined by the composition of the silicate layer correlates with the diffuse double-layer properties. Here, this question is addressed by means of a series of purposely synthesized sodium 2:1 layered silicates with defined composition and hence interlayer charge densities, respectively. Platelets of layered silicates of large enough diameter to perform AFM colloidal probe measurements were produced by melt synthesis. For comparison also, a natural muscovite mica has been included in this study. The diffuse layer properties in electrolyte solution have been determined by direct force measurements using the colloidal probe AFM technique and by electrokinetic measurements, respectively. We find that the diffuse layer potential decreases with increasing interlayer charge of the 2:1 layered silicates. This counterintuitive finding is attributed to ion adsorption and was further corroborated by determining the quantitative adsorption of polyelectrolytes, namely poly(amidoamine) dendrimers.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie II
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie II > Lehrstuhl Physikalische Chemie II - Univ.-Prof. Dr. Georg Papastavrou
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Chemie I > Lehrstuhl Anorganische Chemie I - Univ.-Prof. Dr. Josef Breu
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Chemie I
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 16 Jun 2020 06:40
Letzte Änderung: 25 Sep 2020 05:13
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/55508