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dc.contributor.author
Schulz, Erica Patricia
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dc.contributor.author
Piñeiro, Ángel
dc.contributor.author
Miñones, José
dc.contributor.author
Miñones Trillo, José
dc.contributor.author
Frechero, Marisa Alejandra
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dc.contributor.author
Pieroni, Olga Inés
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dc.contributor.author
Schulz, Pablo Carlos
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dc.date.available
2018-03-23T19:27:31Z
dc.date.issued
2015-03
dc.identifier.citation
Schulz, Erica Patricia; Piñeiro, Ángel; Miñones, José; Miñones Trillo, José; Frechero, Marisa Alejandra; et al.; Effect of ionization on the behavior of n-Eicosanephosphonic acid monolayers at the air/water interface. experimental determinations and molecular dynamics simulations; American Chemical Society; Langmuir; 31; 8; 3-2015; 2269-2280
dc.identifier.issn
0743-7463
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/39847
dc.description.abstract
Monolayers of n-eicosanephosphonic acid, EPA, were studied using a Langmuir balance and a Brewster angle microscope at different subphase pH values to change the charge of the polar headgroups (Zav) from 0 to -2. Molecular dynamics simulations (MDS) results for |Zav| = 0, 1, and 2 were compared with the experimental ones. EPA monolayers behave as mixtures of mutually miscible species (C20H41-PO3H2, C20H41-PO3H-, and C20H41-PO32-, depending on the subphase pH). The order and compactness of the monolayers decrease when increasing |Zav|, while go from strongly interconnected by phosphonic-phosphonic hydrogen bonds (|Zav| = 0-0.03) through an equilibrium between the total cohesive energy and the electrostatic repulsion between the charged polar groups (0.03 < |Zav| < 1.6) to an entirely ionic monolayer (|Zav| ≈ 2). MDS reveal for |Zav| = 0 that the chains form spiralled nearly rounded structures induced by the hydrogen-bonded network. When |Zav| ≈ 1 fingering domains were identified. When Z ≈ 2, the headgroups are more disordered and distanced, not only in the xy plane but also in the z direction, forming a rough layer and responding to compression with a large plateau in the isotherm. The monolayers collapse behavior is consistent with the structures and domains founds in the different ionization states and their consequent in-plane rigidity: there is a transition from a solid-like response at low pH subphases to a fluid-like response at high pH subphases. The film area in the close-packed state increases relatively slow when the polar headgroups are able to form hydrogen bonds but increases to near twice that this value when |Zav| ≈ 2. Other nanoscopic properties of monolayers were also determined by MDS. The computational results confirm the experimental findings and offer a nanoscopic perspective on the structure and interactions in the phosphonate monolayers.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
Ionization
dc.subject
Behavior
dc.subject
Phosphonic Acid
dc.subject
Monolayers
dc.subject.classification
Otras Ciencias Químicas
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dc.subject.classification
Ciencias Químicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Effect of ionization on the behavior of n-Eicosanephosphonic acid monolayers at the air/water interface. experimental determinations and molecular dynamics simulations
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2018-03-22T13:03:07Z
dc.journal.volume
31
dc.journal.number
8
dc.journal.pagination
2269-2280
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.journal.ciudad
Washington
dc.description.fil
Fil: Schulz, Erica Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
dc.description.fil
Fil: Piñeiro, Ángel. Universidad de Santiago de Compostela; España
dc.description.fil
Fil: Miñones, José. Universidad de Santiago de Compostela; España
dc.description.fil
Fil: Miñones Trillo, José. Universidad de Santiago de Compostela; España
dc.description.fil
Fil: Frechero, Marisa Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
dc.description.fil
Fil: Pieroni, Olga Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
dc.description.fil
Fil: Schulz, Pablo Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
dc.journal.title
Langmuir
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/la5050283
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/la5050283
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