Optically probing nanoemulsion compositions
文献情報
Xiaoming Zhu, Michael M. Fryd, Jung-Ren Huang
Many types of colloids, including nanoemulsions, which contain sub-100 nm droplets, are dispersed in molecular and micellar solutions, especially surfactant solutions that confer stability. Since it would be desirable to measure the droplet volume fraction ϕ and surfactant concentration C of a nanoemulsion non-destructively, and since the droplet and surfactant structures are significantly smaller than the shortest wavelengths of visible light, optical refractometry could provide a simple and potentially useful approach. By diluting a silicone oil-in-water nanoemulsion having an unknown ϕ and C with pure water, measuring its refractive index n(ϕ,C) using an Abbé refractometer, and fitting the result using a prediction for n that treats the nanoemulsion as an effective medium, we show that ϕ and C can be deduced accurately over a relatively wide range of compositions. Moreover, we generalize this approach to other types of nanoemulsions in which a molecular constituent partitions in varying degrees between the dispersed and the continuous phases.
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掲載誌
Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.












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