季铵盐Gemini表面活性剂预胶团化行为

论文摘要

表面活性剂分子的两亲性质使之在水溶液中能自发形成胶团。事实上,表面活性剂的这种自组织行为并非在cmc 处出现结构上的突变,在浓度低于cmc 的区间内,某些表面活性剂可能已经生成了结构不完整的小聚集体,这即预胶团化行为,这种行为包含了自组织机理的微观信息,对帮助理解分子间相互作用具有重要意义,然而目前相关研究较少。本文用稳态荧光探针的方法,以芘丁酸（PBA）作为探针物质研究了C12-s-C12·2Br（s=2、3、4、5、6、8）和C12-2-En-C12@2Br（n=1、2、3）两个系列季铵盐表面活性剂的预胶团化行为。主要工作和结论总结如下: 1 以芘丁酸（PBA）为荧光探针测定了C12-s-C12·2Br（s=2、3、4、5、6、8）系列的临界预胶团浓度cpc 值,发现cpc 值同cmc 的变化规律一致,均随s 值增大先上升后下降,约在s=4 时出现极大点。cmc/cpc 值出现先降低后增大的趋势,在s=4时出现极小值。与其相应的单体表面活性剂C12TABr相比,C12-s-C12·2Br 表现出强的预聚集能力。2 测定了C12-2-En-C12·2Br（n=1、2、3）系列Gemini 表面活性剂的临界预胶团浓度cpc 值,发现其cpc 值同cmc 的变化规律一致,均随n 值增大而上升。比值cmc/cpc 随n 的增大而减小。3 对比联接链长度相近的C12-2-E1-C12·2Br 和C12-4-C12·2Br,无机盐NaBr 的加入使两者的cpc 值均急剧下降,而且NaBr 对后者的cpc 值的影响更为显著。4 发展了利用PBA 的IE/IM～log c 曲线,并结合稳态荧光测得的聚集数,从理论上估算得到了预胶团聚集数Np,m的方法。5 测定了C12-s-C12·2Br 系列表面活性剂溶液的γ～log c 曲线,运用Gibbs 吸附公式,计算出cpc 时的吸附量Γcpc,其变化规律和Γcmc的一致,均随s 的增大而减小。由Γcpc/Γcmc值可见,对于C12-s-C12·2Br 系列表面活性剂而言,在溶液表面吸咐尚未达到饱和的情况下溶液内部已经有聚集体（预胶团）

论文目录

• 第一章 表面活性剂预胶团化行为研究进展
• 1.1 表面活性剂基础知识
• 1.1.1 表面活性与表面活性剂
• 1.1.2 传统表面活性剂
• 1.1.3 Gemini 表面活性剂
• 1.3.1.1 Gemini 表面活性剂分子结构特点
• 1.3.1.2 Gemini 表面活性剂的优良性质
• 1.2 表面活性剂预胶团化行为研究状况
• 1.2.1 传统表面活性剂预胶团化行为的研究
• 1.2.2 Gemini 表面活性剂预胶团化行为研究概况
• 1.2.2.1 表面张力法
• 1.2.2.2 电导法
• 1.2.2.3 荧光探针法
• 1.2.2.4 关于预胶团的聚集数
• 1.3 Gemini 表面活性剂预胶团化行为研究的意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验试剂
• 2.2 仪器设备
• 2.3 实验测定方法及技术
• 2.3.1 溶液电导率值k 的测定
• 2.3.2 临界预胶团浓度cpc 值的测定
• p,m的确定'>2.3.3 预胶团聚集数N_p,m的确定
• 2.3.4 溶液表面性质的测定
• 12-s-C₁₂·2Br系列表面活性剂预胶团化行为'>第三章 C₁₂-s-C₁₂·2Br系列表面活性剂预胶团化行为
• 3.1 荧光探针法测定表面活性剂临界预胶团浓度的原理
• 3.2 PBA 在水溶液中的荧光光谱特性
• 12-6-C₁₂·2Br表面活性剂溶液中荧光光谱特征'>3.3 PBA 在C₁₂-6-C₁₂·2Br表面活性剂溶液中荧光光谱特征
• 3.4 临界预胶团浓度cpc 值的测定
• 3.5 探针浓度的选择
• 3.6 摩尔电导曲线
• 3.7 预胶团和胶团化性质
• P,M的估算'>3.8 预胶团聚集数N_P,M的估算
• 3.8.1 与表面活性剂结合达平衡后水相中残留PBA 数量的估算
• 3.8.2 结合了PBA 的预胶团数量的估算
• p,m的求算'>3.8.3 预胶团聚集数N_p,m的求算
• 3.9 本章小结
• 12-2-E_n-C₁₂·2Br 系列表面活性剂预胶团化行为'>第四章 C₁₂-2-E_n-C₁₂·2Br 系列表面活性剂预胶团化行为
• 12-2-E_n-C₁₂·2Br 系列表面活性剂临界预胶团浓度的测定'>4.1 C₁₂-2-E_n-C₁₂·2Br 系列表面活性剂临界预胶团浓度的测定
• 4.2 PBA 浓度的影响
• 4.3 摩尔电导曲线
• 4.4 预胶团和胶团化性质
• 4.5 NaBr 对预胶团化行为的影响
• 4.6 本章小结
• 12-s-C₁₂·2Br 系列表面活性剂发生预聚集时溶液表面的吸附状况'>第五章 C₁₂-s-C₁₂·2Br 系列表面活性剂发生预聚集时溶液表面的吸附状况
• 12-s-C₁₂·2Br 系列表面活性剂溶液的γ-log c 曲线'>5.1 C₁₂-s-C₁₂·2Br 系列表面活性剂溶液的γ-log c 曲线
• 5.2 表面吸附量
• 5.3 本章小结
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 工作总结