Deposition kinetics of bi- and tridisperse colloidal suspensions in microchannels under the van der Waals regime

Soft Matter ◽  
2019 ◽  
Vol 15 (37) ◽  
pp. 7438-7447 ◽  
Author(s):  
Cesare M. Cejas ◽  
Lucrezia Maini ◽  
Fabrice Monti ◽  
Patrick Tabeling
Keyword(s):  
Van Der Waals ◽  
Colloidal Suspensions ◽  
Particle Interactions ◽  
Deposition Kinetics ◽  
Monodisperse Suspensions ◽  
Kinetics Of

Particle–particle interactions can be neglected in the deposition of non-monodisperse suspensions inside confined microchannel walls during early times of deposition.

Particle Deposition Kinetics of Colloidal Suspensions in Microchannels at High Ionic Strength

Langmuir ◽  
2017 ◽  
Vol 33 (26) ◽  
pp. 6471-6480 ◽  
Author(s):  
Cesare M. Cejas ◽  
Fabrice Monti ◽  
Marine Truchet ◽  
Jean-Pierre Burnouf ◽  
Patrick Tabeling
Keyword(s):  
Ionic Strength ◽  
Particle Deposition ◽  
Colloidal Suspensions ◽  
High Ionic Strength ◽  
Deposition Kinetics ◽  
Kinetics Of

Growth Kinetics of Quantum Size ZnO Particles

1998 ◽  
Vol 536 ◽  
Author(s):  
E. M. Wong ◽  
J. E. Bonevich ◽  
P. C. Searson
Keyword(s):  
Growth Kinetics ◽  
Ostwald Ripening ◽  
Chemical Potential ◽  
Colloidal Suspensions ◽  
Green Emission ◽  
Blue Shift ◽  
Constant Current ◽  
Mass Model ◽  
Zno Particles ◽  
Kinetics Of

AbstractColloidal chemistry techniques were used to synthesize ZnO particles in the nanometer size regime. The particle aging kinetics were determined by monitoring the optical band edge absorption and using the effective mass model to approximate the particle size as a function of time. We show that the growth kinetics of the ZnO particles follow the Lifshitz, Slyozov, Wagner theory for Ostwald ripening. In this model, the higher curvature and hence chemical potential of smaller particles provides a driving force for dissolution. The larger particles continue to grow by diffusion limited transport of species dissolved in solution. Thin films were fabricated by constant current electrophoretic deposition (EPD) of the ZnO quantum particles from these colloidal suspensions. All the films exhibited a blue shift relative to the characteristic green emission associated with bulk ZnO. The optical characteristics of the particles in the colloidal suspensions were found to translate to the films.

Supercritical Fluid Deposition of Ruthenium Thin Films: A Kinetic Study

2007 ◽  
Vol 992 ◽  
Author(s):  
Christos F. Karanikas ◽  
James J. Watkins
Keyword(s):  
Thin Films ◽  
Growth Rate ◽  
Deposition Temperature ◽  
Zero Order ◽  
Measurable Effect ◽  
Deposition Rates ◽  
Reaction Pressure ◽  
Deposition Kinetics ◽  
First Order ◽  
Kinetics Of

AbstractThe kinetics of the deposition of ruthenium thin films from the hydrogen assisted reduction of bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)(1,5-cyclooctadiene)ruthenium(II), [Ru(tmhd)2cod], in supercritical carbon dioxide was studied in order to develop a rate expression for the growth rate as well as to determine a mechanism for the process. The deposition temperature was varied from 240°C to 280°C and the apparent activation energy was 45.3 kJ/mol. Deposition rates up to 30 nm/min were attained. The deposition rate dependence on precursor concentrations between 0 and 0.2 wt. % was studied at 260°C with excess hydrogen and revealed first order deposition kinetics with respect to precursor at concentrations lower then 0.06 wt. % and zero order dependence at concentrations above 0.06 wt. %. The effect of reaction pressure on the growth rate was studied at a constant reaction temperature of 260°C and pressures between 159 bar to 200 bar and found to have no measurable effect on the growth rate.

The Influence of Temperature and Concentration on Copper Deposition Kinetics in Supercritical Carbon Dioxide

2004 ◽  
Vol 812 ◽  
Author(s):  
Yinfeng Zong ◽  
James J. Watkins
Keyword(s):  
Carbon Dioxide ◽  
Supercritical Carbon Dioxide ◽  
Supercritical Fluids ◽  
Zero Order ◽  
Copper Deposition ◽  
Deposition Kinetics ◽  
Zero Order Kinetics ◽  
Concentration Interval ◽  
Kinetics Of ◽  
Supercritical Carbon

AbstractThe kinetics of copper deposition by the hydrogen-assisted reduction of bis(2,2,7- trimethyloctane-3,5-dionato)copper in supercritical carbon dioxide was studied as a function of temperature and precursor concentration. The growth rate was found to be as high as 31.5 nm/min. Experiments between 220 °C and 270 °C indicated an apparent activation energy of 51.9 kJ/mol. The deposition kinetics were zero order with respect to precursor at 250 °C and 134 bar and precursor concentrations between 0.016 and 0.38 wt.% in CO2. Zero order kinetics over this large concentration interval likely contributes to the exceptional step coverage obtained from Cu depositions from supercritical fluids.

Study on deposition kinetics of high-K materials by X-ray fluorescence techniques

2004 ◽  
Vol 59 (8) ◽  
pp. 1183-1187 ◽  
Author(s):  
Caterina Carpanese ◽  
Barbara Crivelli ◽  
Massimo Caniatti
Keyword(s):  
X Ray ◽  
Deposition Kinetics ◽  
Fluorescence Techniques ◽  
High K ◽  
High K Materials ◽  
Kinetics Of

Dynamics of concentrated colloidal suspensions

2018 ◽  
Author(s):  
Παναγιώτα Μπόγρη
Keyword(s):  
Light Scattering ◽  
Dynamic Light Scattering ◽  
Van Der Waals ◽  
Colloidal Suspensions

Τα κολλοειδή διαλύματα διαδραματίζουν ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στην καθημερινότητά μας, αφού τα συναντάμε σε μια πληθώρα φυσικών, βιολογικών και βιομηχανικών προϊόντων, όπως αφροί, γέλες, γαλακτώματα, πάστες, λιπαντικά υλικά, χρώματα, φαρμακευτικά προϊόντα κ.α.. Σε πολλές εφαρμογές, τα κολλοειδή διαλύματα υποβάλλονται σε διάτμηση, η οποία επηρεάζει σημαντικά την μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος. Συνεπώς, για τον καλύτερο δυνατό χειρισμό τέτοιων υλικών, απαιτείται η ουσιώδης κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ δομής, δυναμικής και ρεολογικής συμπεριφοράς των κολλοειδών τόσο σε κατάσταση ηρεμίας όσο υπό διάτμηση.Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στη μελέτη της δομής και της δυναμικής τριών κατηγοριών κολλοειδών συστημάτων διαφορετικής αρχιτεκτονικής, μέσω της χρήσης διάφορων τεχνικών όπως σκέδαση φωτός, ρεολογίας και μικροσκοπίας. Αρχικά μελετήσαμε τη δομή και τις υδροδυναμικές ιδιότητες υδατικών κολλοειδών διαλυμάτων που περιέχουν ελλειψοειδή σωματίδια διαφόρων λόγων διαστάσεων, χρησιμοποιώντας Πολωτική (DLS) και Αποπολωτική (DDLS) Σκέδαση Φωτός. Τα εν λόγω κολλοειδή διαλύματα μελετήθηκαν σε απουσία και παρουσία μονοσθενούς άλατος. Εν συνεχεία, μελετήθηκε η δομή και η δυναμική κολλοειδών διαλυμάτων χαλαρών ισότροπων σωματιδίων τύπου πυρήνα-κορώνας στην περιοχή που βρίσκονται στην υγρή μορφή καθώς και στην υαλώδη κατάσταση. Τα εν λόγω κολλοειδή αποτελούνται από πολυμερικές αλυσίδες διαφόρων μοριακών βαρών που είναι συνδεδεμένες μέσω χημικών δεσμών στην επιφάνεια του πυρήνα. Στη περιοχή που τα σωματίδια βρίσκονται στην υγρή τους μορφή, χρησιμοποιήσαμε την τεχνική 3DDLS προκειμένου να εξαλείψουμε την επίδραση του φαινομένου της πολλαπλής σκέδασης, η οποία οφείλεται στη μεγάλη διαφορά δείκτη διάθλασης μεταξύ σωματιδίων και διαλύτη. Στην υαλώδη περιοχή, χρησιμοποιήσαμε την τεχνική Multi-Speckle Dynamic Light Scattering έτσι ώστε να μελετήσουμε την «παγωμένη» δυναμική των κολλοειδών. Για το σκοπό αυτό ακολουθήσαμε την εξέλιξη του πιο αργού χρόνου χαλάρωσης της συνάρτησης αυτοσυσχέτισης. Αναλόγως του κλάσματος όγκου και της πολυδιασποράς των διαλυμάτων, παρατηρήθηκαν δομικές αλλαγές οι οποίες οδήγησαν ή όχι σε μετάβαση από την υαλώδη στην κρυσταλλική περιοχή. Τέλος, μελετήσαμε θερμο-αποκρινόμενα κολλοειδή συστήματα που αποτελούνται από χαλαρά σωματίδια τύπου πυρήνα-κορώνας, όπου δίκτυο πολυμερικών αλυσίδων (υδρογέλη) είναι προσδεμένο χημικά σε ένα πυρήνα. Ο θερμο-αποκρινόμενος χαρακτήρας της κορώνας επιτρέπει την σταδιακή αλλαγή των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωματιδίων από απωστικές ηλεκτροστατικές σε ελκτικές Van der Waals, μόνο με την εναλλαγή της θερμοκρασίας κάτω ή πάνω από την Χαμηλότερη Κρίσιμη Θερμοκρασία Διαλύματος (LCST). Κατά τον τρόπο αυτό, μελετάται η επίδραση της μεταβολής των αλληλεπιδράσεων στη δομή και τη δυναμική τόσο σε αραιά όσο και σε πυκνά διαλύματα. Στα πυκνά διαλύματα, η μεταβολή των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των κολλοειδών οδηγεί στην μετάβαση από υαλώδη φάση σε ρευστή (και οι δύο φάσεις χαρακτηρίζονται από απωστικές αλληλεπιδράσεις) και σε κολλοειδείς γέλες (η φάση αυτή χαρακτηρίζεται από ελκτικές αλληλεπιδράσεις). Επιπρόσθετα, μελετήσαμε την περίπτωση προσθήκης υψηλής ποσότητας μονοσθενούς άλατος, ώστε να επιτύχουμε την αποτελεσματική ακύρωση των ηλεκτροστατικών απωστικών αλληλεπιδράσεων, η οποία έχει ως επακόλουθο την εμφάνιση ενδιαφερόντων φαινομένων συσσωμάτωσης των σωματιδίων. Για την πραγματοποίηση των εν λόγω μελετών χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές σκέδασης, καθώς και ιξωδομετρία, μικροσκοπία και γραμμική και μη-γραμμική ρεολογία, τόσο σε κατάσταση ηρεμίας, όσο και υπό διάτμηση.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document