Kalorimetrične raziskave vezave različnih ionov na nabito površino nanodelcev TiO₂Bašič, Jan (Avtor) Reščič, Jurij (Mentor) koloidna kemijavezava ionovizotermna titracijska kalorimetrijamodeliranje koloidnega sistemaMonte Carlo simulacije pri konstantnem pHZanimalo nas je, kako se različni ioni vežejo na nabito površino nanodelcev TiO2. Z metodo izotermne titracijske kalorimetrije (ITC) smo pri različnih vrednostih pH izmerili nekatere termodinamske parametre pri procesu vezave ionov različnih soli na nabito površino nanodelcev in agregacije nanodelcev. Uporabili smo soli NaCl, KCl in NaBr. Za NaCl smo preučevali vrednosti pH 2, pH 4,80 in pH 10, za KCl pH 10 ter za NaBr pH 4,86. Največji toplotni efekt smo izmerili pri titraciji z NaBr, sledili so KCl, nato NaCl pri pH 4,80, NaCl s pH 2 in nazadnje NaCl pri pH 10. Integrirani signal ITC smo dodatno analizirali z modelnimi funkcijami ter določili termodinamske parametre ∆H⊖, ∆S⊖, ∆G⊖, K_b in \tau. Eksperimentalne rezultate smo želeli podpreti s simulacijami Monte Carlo pri konstantnem pH v okviru grobozrnatega modela v NVT ansamblu. Pri primerjavi sistemov s KCl in NaCl smo dobili rezultate simulacij, ki so se kvalitativno ujemali z meritvami ITC, medtem ko pri sistemu z NaBr rezultati simulacij niso pojasnili eksperimentalnih meritev. Pri primerjavi sistemov, ki so vsebovali NaCl, pa so rezultati simulacij nasprotovali rezultatom meritev. Predlagali smo več možnih interpretacij takšnih rezultatov, ki temeljijo predvsem na hidrataciji in dehidrataciji ionov ter površine nanodelcev, na elektrostatskem senčenju oziroma spremembi efektivnega naboja nanodelcev ter na omejitvah uporabljenega modela. Zaključimo lahko, da je izbrani model primeren predvsem za primerjavo ionov, pri katerih se radiji hidratiranih ionov dovolj razlikujejo in katerih vrednost pH je čim bolj oddaljena od točke ničelnega naboja.20262026-09-24 11:10:03Magistrsko delo/naloga188603VisID: 25888COBISS_ID: 304210435sl