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Stability of nanometric suspensions and effect of surface complexation: an X-ray study

Peyre, V. ; Belloni, L. ; Spalla, O. ; Nabavi, M. ;
  • 초록  

    We study the stability of a nanometric sol of zirconium dioxide when it is concentrated up to 30w%. The position and shape of the X-rays scattering peaks are examined as a function of the sample history (first compression or reswelling), of its concentration, of its surface state. At pH 3, the unprotected particles aggregate when they are concentrated above 70 g/l. This irreversible aggregation is attributed to the adhesion of the particles at contact, because of van der Waals attraction or because of chemical reaction. This point of view is demonstrated in the case of the adsorption of a small organic molecule (acetylacetone) on the surface. This molecule forms a non-adhesive protective layer and stabilizes the dispersion up to a concentration three times higher. It produces then only a reversible aggregation. The evolution of the correlation peak position as a fonction of the concentration is calculated, using a pair potential model: the acetylacetone molecule lowers the electrostatic repulsion, but adds a hard-core repulsion that prevents irreversible aggregation.


  • 주제어

    colloidal stability .   adsorption .   small angle X-ray scattering .   reswelling.  

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