Infrared Reflection–Absorption Spectroscopy of α-Keto Acids at the Air–Water Interface: Effects of Chain Length and Headgroup on Environmentally Relevant Surfactant Films

化学 单层 烷基 吸收(声学) 氢键 羧酸 红外光谱学 硬脂酸 范德瓦尔斯力 有机化学 侧链 化学工程 化学物理 分子 材料科学 聚合物 生物化学 工程类 复合材料
作者
Alexandra M. Deal,Abigail E Smith,Krista M Oyala,Giovanna H Campolo,Burgess E Rugeley,Tim A Mose,Denver L Talley,Christina B Cooley,Rebecca J. Rapf
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry A [American Chemical Society]
卷期号:127 (18): 4137-4151 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpca.3c01266
摘要

A variety of organic surfactants are found at air-water interfaces in natural environments, including on the surfaces of aqueous aerosols. The structure and morphology of these organic films can have profound impacts on material transfer between the gas and condensed phases, the optical properties of atmospheric aerosol, and chemical processing at air-water interfaces. Combined, these effects can have significant impacts on climate via radiative forcing, but our understanding of organic films at air-water interfaces is incomplete. Here, we examine the impact of the polar headgroup and alkyl tail length on the structure and morphology of organic monolayers at the air-water interfaces. First, we focus on the substituted carboxylic acids, α-keto acids, using Langmuir isotherms and infrared reflection absorption spectroscopy (IR-RAS) to elucidate key structures and phase behaviors of α-keto acids with a range of surface activities. We show that the structure of α-keto acids, both soluble and insoluble, at water surfaces is a compromise between van der Waals interactions of the hydrocarbon tail and hydrogen bonding interactions involving the polar headgroup. Then, we use this new data set regarding α-keto acid films at water surfaces to examine the role of the polar headgroup on organic films using a similar substituted carboxylic acid (α-hydroxystearic acid), an unsubstituted carboxylic acid (stearic acid), and an alcohol (stearyl alcohol). We show that the polar headgroup and its hydrogen bonding interactions can significantly affect the orientation of amphiphiles at air-water interfaces. Here, we provide side-by-side comparisons of Langmuir isotherms and IR-RA spectra for a set of environmentally relevant organic amphiphiles with a range of alkyl tail lengths and polar headgroup structures.
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
刚刚
ly完成签到,获得积分10
1秒前
迅速雨琴发布了新的文献求助10
1秒前
nyh完成签到 ,获得积分10
1秒前
张婷发布了新的文献求助10
1秒前
kk完成签到,获得积分20
2秒前
小杰完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
优雅的采波完成签到,获得积分20
3秒前
EgbertW完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
bkagyin的应助被王老吉采纳,获得40
5秒前
复杂珊的应助被sharkkk采纳,获得50
6秒前
丘比特的应助被迅速雨琴采纳,获得10
6秒前
Ming完成签到,获得积分10
7秒前
CC发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
wcccy完成签到 ,获得积分10
8秒前
傲娇的半雪完成签到,获得积分10
8秒前
英姑的应助被chy采纳,获得10
8秒前
Mira完成签到,获得积分10
8秒前
飞天817发布了新的文献求助10
8秒前
可爱的函函的应助被mariannelee采纳,获得10
8秒前
Owen的应助被桔柚汁采纳,获得10
9秒前
Hello的应助被zzzz采纳,获得10
9秒前
Lianzhu完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Joyce的应助被HJJHJH采纳,获得10
10秒前
脑洞疼的应助被Doro采纳,获得10
10秒前
火星上的菲鹰的应助被Doro采纳,获得10
10秒前
沈同学完成签到,获得积分10
10秒前
123完成签到,获得积分10
11秒前
体贴曹曹发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
CipherSage的应助被苗条的摇伽采纳,获得10
12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 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8017357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9462794
关于积分的说明 21195844
捐赠科研通 7588141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3385619
关于科研通互助平台的介绍 2518252
邀请新用户注册赠送积分活动 2420757