Dispersion Stability, Microstructure and Phase Transition of Anisotropic Nanodiscs

این پایان نامه به بررسی پایداری پراکندگی، ریزساختار و انتقال فاز درگیر در سیستم نانورس می‌پردازد. شکل‌گیری ژل‌های کلوئیدی اخیراً کشف‌شده را از طریق دو مسیر توصیف می‌کند: اولی از طریق جداسازی فاز و دومی توسط ژل‌سازی تعادلی است و شامل اولین مشاهده تجربی گزارش‌شده از یک سیستم با نانودیسک‌های با نسبت ابعادی بالا است. رفتار فازی نانودیسک‌های ناهمسانگرد با نسبت‌های مختلف در حالت‌های مجزا و مخلوط در محیط‌های آبی و آبگریز بررسی شده است. فازهای جداسازی فاز متمایز، سیال تعادلی و فازهای ژل تعادلی در پراکندگی‌های نانورس با پیری گسترده مشاهده می‌شوند. سپس این کار رفتار محلول، سینتیک ژل شدن، دینامیک پیری و ترتیب ناشی از دما را در حالت‌های فردی و مخلوط این کلوئیدهای دیسکوتیک بررسی می‌کند. دینامیک نظم دهی ناهمسانگرد ناشی از رابط آب-هوا، زمان انتظار و دما در این پراکندگی ها با جزئیات زیاد همراه با رفتار تجمع نانوپلاکت ها در محیط آبگریز محلول های الکلی مورد مطالعه قرار گرفت.

This thesis explores the dispersion stability, microstructure and phase transitions involved in the nanoclay system. It describes the recently discovered formation of colloidal gels via two routes: the first is through phase separation and second is by equilibrium gelation and includes the first reported experimental observation of a system with high aspect ratio nanodiscs. The phase behavior of anisotropic nanodiscs of different aspect ratio in their individual and mixed states in aqueous and hydrophobic media is investigated. Distinct phase separation, equilibrium fluid and equilibrium gel phases are observed in nanoclay dispersions with extensive aging. The work then explores solution behavior, gelation kinetics, aging dynamics and temperature-induced ordering in the individual and mixed states of these discotic colloids. Anisotropic ordering dynamics induced by a water-air interface, waiting time and temperature in these dispersions were studied in great detail along with aggregation behavior of nanoplatelets in hydrophobic environment of alcohol solutions.