Stability mechanism of oil-swollen surfactant micelles: Insights from surfactant escape free energy

物理 肺表面活性物质 胶束 机制(生物学) 化学工程 热力学 物理化学 化学 量子力学 水溶液 工程类
作者
Boyao Wen,Zhao‐Ying Fu,Dongsheng Li,Zheng Luo,Bofeng Bai
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (10)
标识
DOI:10.1063/5.0293939
摘要

The stability of oil-swollen surfactant micelles is critically important in fields such as drug delivery, environmental remediation, and crude oil extraction. Nevertheless, the microscopic mechanisms underlying their structural stability remain unclear. Here, we employ coarse-grained molecular dynamics simulations coupled with umbrella sampling to study the structural characteristics of oil-swollen surfactant micelles composed of varying numbers of sodium dodecyl sulfate molecules (NSDS) and decane molecules (NDEC). By analyzing the escape process of surfactant molecules from the micelles, we explore the microscopic mechanisms through which NSDS and NDEC influence oil-swollen micellar stability. The results show that increasing NSDS results in structural imbalance of oil-swollen micelles, while increasing NDEC enhances micellar compactness and stability. Both the escape free energy and escape time of surfactant molecules from oil-swollen micelles exhibit non-monotonic trends with NDEC increasing, which are attributed to the balance between intermolecular interactions (oil-surfactant and surfactant-surfactant). Moreover, we identify the critical ranges for NSDS and NDEC that maintain micellar stability and determine the optimal decane-to-surfactant ratio of stable oil-swollen micelles. These results could provide effective guidance for optimizing the formulation design of swollen micellar solutions from free energy viewpoints.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
123发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
祁乐安完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
奥利奥完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
暖阳发布了新的文献求助10
3秒前
小杰杰完成签到,获得积分10
4秒前
自由的宛丝关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
充电宝应助南芜山为伴采纳,获得10
4秒前
祁乐安发布了新的文献求助10
5秒前
Liziuan发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
可可发布了新的文献求助10
5秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
可爱的函函应助嵩嵩采纳,获得10
6秒前
6秒前
超然度陈完成签到,获得积分0
6秒前
动听觅风发布了新的文献求助10
7秒前
大雪完成签到,获得积分10
7秒前
Derik发布了新的文献求助10
8秒前
小胖完成签到 ,获得积分10
8秒前
明芷蝶发布了新的文献求助10
8秒前
白攸远完成签到,获得积分10
9秒前
文艺从彤发布了新的文献求助10
11秒前
务实的厉完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
Lu发布了新的文献求助10
13秒前
Mammon完成签到 ,获得积分10
13秒前
Lucas应助Ruan采纳,获得10
14秒前
Watson发布了新的文献求助10
14秒前
王芬发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
艾科研完成签到,获得积分10
16秒前
gooofy发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6406421
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8225779
关于积分的说明 17443224
捐赠科研通 5459259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884667
邀请新用户注册赠送积分活动 1861026
关于科研通互助平台的介绍 1701728