Дзета-потенциал и прогнозирование коллоидной устойчивости дисперсий неорганических наночастиц: влияние экспериментальных условий и электрокинетических моделей на интерпретацию результатов

В работе на примере экспериментальных данных об электрофоретической подвижности (μ) показано, что неправильный выбор электрокинетической модели для расчёта дзета-потенциала (ζ-потенциала) может привести к ошибочной интерпретации результатов для наночастиц (НЧ). На основании прогнозов энергии взаимодействия в рамках теории ДЛФО рассмотрены основные последствия использования значений ζ-потенциала в качестве критерия коллоидной устойчивости дисперсий НЧ. В качестве модельной системы для проведения электрокинетических экспериментов были синтезированы и охарактеризованы наночастицы магнетита (FeO). Результаты показали, что наночастицы FeO образуют в растворе масс-фрактальные агрегаты, поэтому при зависимости μ от радиуса НЧ определить ζ-потенциал в идеальных условиях невозможно. Кроме того, оценка числа Дюкина (Du) по результатам потенциометрического титрования показала, что проводимость неподвижного слоя нельзя не учитывать в данной системе. Электрокинетические модели, не учитывающие проводимость неподвижного слоя, существенно занижали значения ζ-потенциала наночастиц FeO. Прогнозы энергии взаимодействия в рамках теории ДЛФО, использованные для оценки коллоидной устойчивости дисперсий наночастиц FeO, также зависели от электрокинетической модели, выбранной для расчёта ζ-потенциала. Полученные результаты также свидетельствуют о том, что, вопреки многочисленным данным литературы, высокие значения ζ-потенциала не обязательно отражают высокую коллоидную устойчивость стабилизированных зарядом дисперсий наночастиц.