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离子液体表面活性剂胶束的构造

2020-12-01阅读(612)

离子液体表面活性剂胶束的构造

论文摘要

离子液体表面活性剂胶束不仅具有其自身固有的胶束性质又可赋予离子液体的部分独特性质。本文采用两种方式构建离子液体表面活性剂胶束:合成具表面活性的离子液体并且直接胶束化;表面活性剂与离子液体组合构建复合胶束。从羟基型离子液体1-（2-羟乙基）-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C2OHmim][PF6]）出发,对其羟基进行环氧丙烷加成,生成[C2OHmim][PF6]环氧丙烷产物,以质谱对其进行定性表征,通过滴体积法测定[C2OHmim][PF6]环氧加成前后的表面张力,讨论环氧加成产物的表面活性。合成长链烷基咪唑类离子液体氯化1-（2-羟乙基）-3-十二烷基咪唑（[C2OHC12im][Cl]）,红外图谱进行定性表征,分别采用表面张力法、电导法和稳态荧光法测定其临界胶束浓度（critical micelle concentration, cmc）,稳态荧光猝灭技术获得其胶束聚集数Nagg以及Nagg随浓度的变化规律。分别选择两类离子液体[C2OHmim][PF6]、氯化1-（2-羟乙基）-3-甲基咪唑（[C2OHmim][Cl]）与典型阴离子型表面活性剂LAS和SDS为工作对象,通过离子液体-表面活性剂二元复合构造复合胶束。在考察离子液体与表面活性剂形成复合胶束可能性的基础之上,研究离子液体-表面活性剂复合胶束的结构及其应用性能的可能改变。在本实验范围内,全文主要实验结果和结论总结如下:（1）对具表面活性离子液体的制备的可行性进行了成功的尝试:成功实现对羟基型离子液体[C2OHmim][PF6]及其中间体[C2OHmim][Cl]进行环氧丙烷衍生化反应;改变[C2OHmim][PF6]的疏水基团链长,合成了具有典型表面活性剂性质的长链烷基羟基型咪唑类离子液体[C2OHC12im][Cl]。（2） [C2OHC12im][Cl]水溶液的γ-lgc曲线具有与典型表面活性剂类似的拐点后平台现象,表明[C2OHC12im][Cl]具有明显的表面活性剂特质;分别利用表面张力法,电导法和荧光探针法测得[C2OHC12im][Cl]溶液的cmc和γcmc。（3）建立了以芘为荧光探针、二苯甲酮为猝灭剂采用稳态荧光猝灭法测定[C2OHC12im][Cl]平均胶束聚集数的实验方法,在9.55-13.20 mmol/L范围内,Nagg与溶液浓度c呈线性关系变化:Nagg = 1.67c + 20.25 （R2=0.9609）;推算得到Ncmc为24.4。（4）构建1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐（[bmim][PF6]）与SDS复合胶束,并通过UV吸收光谱和荧光光谱证明了复合胶束的存在;[bmim][PF6]-SDS复合胶束中[bmim][PF6]所处位置应该是SDS胶束的栅栏层;SDS-[bmim][PF6]复合胶束体系对正辛醇的增溶量有显著增加。（5）考察了[C2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS二元复合体系的cmc随着[C2OHmim][Cl]在LAS、SDS水溶液中比例变化而变化的规律,当[C2OHmim][Cl]在溶液中的比例达到50%时,cmc和γcmc的数值同时达到极值。（6）建立了以芘为荧光探针、二苯甲酮为猝灭剂采用稳态荧光猝灭法测定[C2OHmim][Cl]-传统阴离子表面活性剂二元复合体系平均胶束聚集数的实验方法。对[C2OHmim][Cl]-LAS（摩尔比为1:1）体系,在4.15×10-46.0×10-4mol/L范围内,胶束聚集数随浓度呈线性变化:Nagg = 2.1029c + 30.877（R2=0.9975）;[C2OHmim][Cl]-LAS（摩尔比为1:1）复合体系的临界胶束聚集数为31,也比LAS的大,这与[C2OHmim]+降低LAS分子极性基头间静电排斥有关。（7）探讨了水溶性离子液体[C2OHmim][Cl]与典型阴离子表面活性剂LAS和SDS之间相互作用的可能内在方式为:

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 离子液体应用研究进展
  • 1.1.1 在分离过程中的应用
  • 1.1.2 在电化学中的应用
  • 1.1.3 在化学反应中的应用
  • 1.2 立题依据
  • 1.2.1 具表面活性的离子液体胶束
  • 1.2.2 离子液体与传统表面活性剂的复合胶束
  • 1.3 主要研究内容
  • 2OHMIM][PF6]烷氧基化衍生物的合成及表面活性研究'>第二章 [C2OHMIM][PF6]烷氧基化衍生物的合成及表面活性研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验试剂与仪器
  • 2.2.1 实验仪器
  • 2.2.2 实验试剂
  • 2.3 制备及表征
  • 2OHmim][PF6]的制备'>2.3.1 [C2OHmim][PF6]的制备
  • 2OHmim][PF6]环氧基化反应'>2.3.2 [C2OHmim][PF6]环氧基化反应
  • 2OHMIM][PF6]与其环氧加成产物表面活性的评价'>2.4 [C2OHMIM][PF6]与其环氧加成产物表面活性的评价
  • 2OHmim][PF6]水溶液表面张力'>2.4.1 滴体积法测定[C2OHmim][PF6]水溶液表面张力
  • 2OHmim][PF6]环氧加成产物表面张力的测定'>2.4.2 [C2OHmim][PF6]环氧加成产物表面张力的测定
  • 2.5 本章小结
  • 2OHC12IM][CL]的合成及其胶束化性质'>第三章 [C2OHC12IM][CL]的合成及其胶束化性质
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验试剂与仪器
  • 3.2.1 实验仪器
  • 3.2.2 实验试剂
  • 2OHC12IM][CL]的合成'>3.3 [C2OHC12IM][CL]的合成
  • 2OHC12IM][CL]水溶液的临界胶束浓度的测定'>3.4 [C2OHC12IM][CL]水溶液的临界胶束浓度的测定
  • 3.4.1 表面张力法
  • 3.4.2 电导法测cmc
  • 3.4.3 荧光探针法
  • 2OHC12IM][CL]水溶液的胶束聚集数的测定'>3.5 [C2OHC12IM][CL]水溶液的胶束聚集数的测定
  • 3.5.1 实验原理
  • 3.5.2 实验步骤
  • 3.6 结果与讨论
  • 3.6.1 临界胶束浓度
  • 3.6.2 胶束聚集数
  • 3.7 本章小结
  • 6]与SDS 复合胶束的构造'>第四章 疏水性离子液体[BMIM][PF6]与SDS 复合胶束的构造
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验试剂与仪器
  • 4.3 实验方法
  • 4.4 结果与讨论
  • 6复合胶束的形成及[bmim][PF6]在复合胶束中的增溶位置'>4.4.1 SDS-[bmim]PF6复合胶束的形成及[bmim][PF6]在复合胶束中的增溶位置
  • 6]体系对正辛醇的增溶'>4.4.2 SDS-[bmim][PF6]体系对正辛醇的增溶
  • 4.5 本章小结
  • 2OHMIM][CL]与表面活性剂LAS、SDS 复合胶束的构造'>第五章 [C2OHMIM][CL]与表面活性剂LAS、SDS 复合胶束的构造
  • 5.1 引言
  • 5.2 试验试剂与仪器
  • 5.3 实验部分
  • 2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS 二元体系的γ-lgc 测定'>5.3.1 [C2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS 二元体系的γ-lgc 测定
  • 2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS 二元体系的电导率测定'>5.3.2 [C2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS 二元体系的电导率测定
  • 2OHmim][Cl]-LAS 二元体系的胶束聚集数测定'>5.3.3 [C2OHmim][Cl]-LAS 二元体系的胶束聚集数测定
  • 2OHmim][Cl]与SDS 相互作用'>5.3.4 无水乙醇体系中[C2OHmim][Cl]与SDS 相互作用
  • 5.4 实验结果与讨论
  • 2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS 二元复合体系的γ-lgc 曲线'>5.4.1 [C2OHmim][Cl]-LAS、[C2OHmim][Cl]-SDS 二元复合体系的γ-lgc 曲线
  • 2OHmim][Cl]-LAS 胶束聚集数的测定'>5.4.2 [C2OHmim][Cl]-LAS 胶束聚集数的测定
  • 2OHmim][Cl]与SDS、LAS 相互作用的可能内在方式'>5.4.3 [C2OHmim][Cl]与SDS、LAS 相互作用的可能内在方式
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 全文总结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文

    • 相关论文文献

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