ПРОЦЕССЫ САМООРГАНИЗАЦИИ И ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЯ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ L-ЦИСТЕИНА И НИТРАТА СЕРЕБРА
П. В. Комаров1, И. В. Михайлов2, В. Г. Алексеев2, С. Д. Хижняк2, П. М. Пахомов2
1 Тверской государственный университет Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
2 Тверской государственный университет
pv_komarov@mail.ru, pavel.pakhomov@mail.ru
Ключевые слова: физический гель, цистеин-серебряный раствор, самосборка, гелеобразование, компьютерное моделирование
Страницы: 1006-1023
Аннотация
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование процессов самоорганизации и гелеобразования в водном растворе L-цистеина и нитрата серебра (ЦСР). Описан способ получения гидрогеля на основе ЦСР. Его характерной особенностью является формирование пространственной сетки геля при низком содержании дисперсной фазы (~0,01 %) и тиксотропное поведение. Экспериментальное изучение этой системы позволило сформулировать феноменологическую модель гелеобразования. На ее основе была построена атомистическая компьютерная модель для проверки наших предположений. Показано, что вследствие образования донорно-акцепторных связей сера-серебро происходит формирование кластеров из цвиттер-ионов меркаптида серебра (МС), из которых, в свою очередь, формируются нитеобразные агрегаты. Анализ образующихся молекулярных конфигураций показывает, что нитеобразные агрегаты стабилизируются за счет взаимодействия групп и -C(O)O-, принадлежащих цвиттер-ионам МС в составе соседних кластеров. Полученные выводы были положены в основу мезоскопической модели, на основе которой удалось проиллюстрировать процесс зарождения и роста нитеобразных агрегатов на больших пространственных масштабах.
|
