Agglomeration in dimethyl sulfoxide and water binary System: A comprehensive study through thermodynamics, vibrational spectroscopy, quantum mechanical calculations and morphology

2024

Полный текст Открытый доступ: Hybrid Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.molliq.2024.125333
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Some nano- or micro-sized agglomerates with different morphologies in the dimethyl sulfoxide (DMSO) and water binary system at different molar fractions were characterized using Scanning Electron Microscope (SEM) and Dynamic Light Scattering (DLS) for the first time. Four fundamental clusters with the composition of [(DMSO)2], [(DMSO)3], [(DMSO)2 ∙ H2O] and [(DMSO)3 ∙ H2O] were identified through the combination of quantum mechanical calculations and vibrational spectroscopy. These clusters act as seeds for the growth of agglomerates both in pure DMSO and in DMSO-water binary mixtures. According to SEM images, the morphology of the agglomerates varies with the molar fraction, wherein two main kinds were observed, viz. one growing from the center and spreading out to the surrounding, and the other growing into a chain-like structure. Inter-cluster and/or inter-agglomerate interactions are responsible for the molar fraction dependence of density, viscosity and other related thermodynamic properties. The present work is the first to study the morphology of agglomerates in the DMSO-water binary system and the first to propose the essential roles played by four dominant clusters in the agglomerating process.