导读:本文包含了低聚型表面活性剂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:低聚阳离子季铵盐表面活性剂,磺基两性表面活性剂,分子间相互作用,寡聚度
低聚型表面活性剂论文文献综述
乔富林,侯研博,江建林,秦冰[1](2019)在《低聚阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用》一文中研究指出为对比研究不同寡聚度的阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用,合成了一种Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C12及一种叁聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C12。通过表面张力技术,分别研究了十二烷基叁甲基溴化铵(DTAB)、Malic-2C12及Citric-3C12与磺基两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱(EHSB)之间的相互作用。结果表明,DTAB与EHSB的混合行为接近于理想混合。然而,Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的临界胶束浓度(CMC)均低于理想混合模型的CMC,表明两种表面活性剂分子在混合胶束中存在协同作用。表面活性剂分子优先进入体相聚集形成混合胶束,而在表面吸附层中的排列变得疏松,导致Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的表面张力(γCMC)反而高于单一表面活性剂体系。另外,结合相互作用参数结果,发现随着阳离子表面活性剂的寡聚度由1(DTAB)增加至2(Malic-2C12)再到3(Citric-3C12),其与EHSB之间的协同作用逐渐增强,存在协同作用的比例区间逐渐增大,但寡聚度逐级增加所带来的增效逐渐放缓。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年19期)
谢阳春[2](2018)在《季铵盐低聚表面活性剂的合成及其性能》一文中研究指出相比较于传统的单链表面活性剂,低聚表面活性剂由于其特殊的分子结构,具有更高的表面活性以及更低的临界胶束浓度,具有更广阔的应用前景。目前,人们对季铵盐型Gemini(二聚)表面活性剂研究较多,但关于其叁聚、四聚乃至更高聚合度的表面活性剂报道研究较少。本课题组依据以往合成Gemini表面活性剂的经验,借鉴Gemini表面活性剂的结构特点,以季戊四醇为核,合成了树枝状的季铵盐型四聚表面活性剂(4Cntetra Q,n=12,14,16),并研究其物化性能和应用性能,其主要内容以及研究结果如下:1.以季戊四醇、环氧氯丙烷、叔胺为原料合成了一系列的季铵盐型四聚表面活性剂,同时,通过熔点测定了其纯度,并利用红外光谱、核磁共振等现代精密仪器对其分子结构进行表征,分析结果与分子的理论结构一致;2.测定了4Cntetra Q的溶解度以及克拉夫特点,其中4C12tetra Q和4C14tetra Q相比较于4C16tetra Q具有更好的溶解度以及更低的克拉夫特点,这说明它们有更广泛的应用范围;3.在25℃下,用QBZY-2全自动表面张力仪通过铂金版法测定了4C12tetra Q、4C14tetra Q、4C16tetra Q叁种表面活性剂的表面张力和临界胶束浓度(cmc),其中cmc分别为0.37mmol/L,0.046mmol/L,0.00547mmol/L,相比较于单链表面活性剂DTAB(15.7 mmol/L),具有更高的表面活性剂;4.通过分水时间法测定了4Cntetra Q对液体石蜡的乳化效果,结果表明4Cntetra Q的乳化能力比传统的单链表面活性剂(DTAB)更强,另外烷基链长度为16的低聚表面活性剂乳化性能最好;5.通过Ross-miles法测定了4Cntetra Q起泡性和稳泡性,并与单链表面活性剂DTAB的乳化性能对比,结果表明4Cntetra Q泡沫性能比DTAB更好;6.测定了不同温度下4CntetraQ的电导率,并通过电导率和浓度的关系曲线得到反离子结合度(β)和临界胶束浓度(cmc),25℃下测得的cmc与铂金板法测得的cmc值一致;研究了cmc与表面活性剂分子结构、温度的关系,结果表明碳链越长,温度越低,cmc值越低;研究了4Cntetra Q在水溶液中的胶束化行为,结果表明4C12tetra Q、4C14tetra Q、4C16tetra Q叁种表面活性剂在水溶液中的胶束化过程是自发的,并且,随着疏水烷基链长度的增加,ΔGo mic逐渐降低;7.在25℃,通过稳态荧光探针法测定季铵盐型四聚表面活性剂的cmc值和胶束聚集数,其中cmc值与铂金板法和电导率法测定的cmc值一致;8.通过绝迹稀释法重点探究了4C12tetra Q对油田污水中的硫酸盐还原菌(SRB)的杀菌性能,结果表明,相比较于传统的杀菌剂“1227”,在浓度均为15 mg/L时,4C12tetra Q的杀菌率远高于1227,高达95.1%;9.通过失重法、电化学法等重点考察了4C12tetra Q的缓蚀性能,结果表明,4C12tetra Q在A3碳钢表面的吸附符合朗格缪尔吸附模型;在4C12tetra Q的浓度为45mg/L时,缓蚀效率达到95.8%;通过扫描电子显微镜(SEM)等现代精密仪器从微观角度证明了4C12tetra Q的高缓蚀性能。(本文来源于《东北石油大学》期刊2018-06-13)
侯研博,乔富林,江建林,秦冰[3](2018)在《寡聚度对低聚阳离子季铵盐表面活性剂的聚集行为、油-水界面性能及润湿性的影响》一文中研究指出合成了联接基团含有酰胺键及羟基的Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C_(12)及叁聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C_(12),并通过表面张力、电导及动态光散射技术(DLS),研究了Malic-2C_(12)及Citric-3C_(12)的聚集行为。结果表明,随着寡聚度由1(十二烷基叁甲基溴化铵,DTAB)增大到2(Malic-2C_(12))再到3(Citric-3C_(12)),表面活性剂的表面活性提高,临界聚集浓度(CAC)有了数量级的降低,聚集能力大大提高。当浓度高于CAC时,疏水尾链之间的疏水相互作用以及联接基团之间的氢键相互作用促使Malic-2C_(12)聚集形成球形胶束。而3个季铵盐头基间的静电排斥及联接基团的刚性使Citric-3C_(12)以爪状构象存在,聚集形成大聚集体。同时,随寡聚度增大,DTAB、Malic-2C_(12)和Citric-3C_(12)降低油-水界面张力及润湿石蜡表面所需的浓度有数量级的降低。而且,由于爪状构象的Citric-3C_(12)分子之间在大聚集体中相互作用很强,解聚集成单体的过程慢,使得其对石蜡表面的润湿具有时间响应性。(本文来源于《石油学报(石油加工)》期刊2018年03期)
冯林[4](2018)在《松香基低聚表面活性剂的合成与自组织研究》一文中研究指出表面活性剂分子结构的创新是探索表面活性剂自组织规律的一种有效方法。低聚表面活性剂在水溶液中可以形成多种新颖的自组织结构,引起了人们的广泛关注。目前大部分低聚表面活性剂的疏水基团为柔性的烷烃链,对于含有刚性疏水基团的低聚表面活性剂的研究较少。为了考察刚性疏水基团在低聚表面活性剂自组织过程中发挥的作用,本课题以具有刚性结构的松香衍生物——脱氢枞酸为原料,合成了两类松香基低聚表面活性剂,并对其自组织行为进行了研究。主要内容如下:(1)以脱氢枞酸为原料,设计合成一类新型的Gemini表面活性剂R-(EO)_n-E-R(n=1,2,3),并利用表面张力法、荧光探针法、电导法和微量热法测定R-(EO)_n-E-R的表面活性和聚集能力。25℃下,R-(EO)_n-E-R的cmc值分别为0.45 mmol·L~(-1)、0.57 mmol·L~(-1)和0.44 mmol·L~(-1),其分子在气/液界面的最小占据面积仅为1.05 nm~2、1.18 nm~2和1.21 nm~2,胶束聚集数只有10左右,R-(EO)_n-E-R表现出了优良的表面活性和聚集能力,还表现出了良好的乳化性能和稳泡性能。(2)利用流变仪、冷冻蚀刻电镜、原位冷冻电镜和荧光法研究了R-(EO)-E-R水溶液的粘弹性能和聚集体的微观形貌。R-(EO)-E-R可以在不添加任何助剂的情况下形成蠕虫胶束,赋予了水溶液明显的粘弹性。随着R-(EO)-E-R溶液浓度的增加,体系中出现了单壁球状囊泡、双壁球状囊泡和罕见的管状囊泡共存的现象,均是由疏水链中两个大体积的刚性脱氢枞酸基团的存在所导致。该体系的研究为新颖自组织行为的探索奠定了基础。(3)以脱氢枞酸为原料,合成了一种星型的叁聚表面活性剂R-4-ben,并研究了R-4-ben的溶解性能和表面活性。R-4-ben在弱极性溶剂和水中均具有良好的溶解性能。此外,利用亲脂性的非离子表面活性剂C_(12)EO_3与R-4-ben构筑了一种高弹性水凝胶。通过偏光显微镜(POM)、小角X射线散射(SAXS)以及流变剪切测试研究了R-4-ben/C_(12)EO_3/Water体系的聚集行为,R-4-ben与C_(12)EO_3可以在极低的浓度时形成层状液晶相,为新型水凝胶体系的构筑提供了新的途径。(本文来源于《江南大学》期刊2018-05-01)
安鹏云[5](2016)在《基于“拟”低聚表面活性剂构筑蠕虫状胶束研究》一文中研究指出低聚表面活性剂复杂的分子结构赋予其高的表面活性、丰富的聚集体形态和优异的流变性能,然而有些低聚表面活性剂合成步骤较多、产率偏低、提纯较困难,极大地限制了其理论研究和实际应用。近年来,基于简单快捷的非共价键方式构筑超两亲分子及低聚物的研究日益受到人们的关注。因此,本文利用静电作用构筑了一系列阴离子型和阳离子型“拟”低聚表面活性剂,通过目测法、荧光光谱法、表面张力法、流变仪、运动粘度、动态光散射(DLS)、小角X射线散射(SAXS)、冷冻刻蚀电镜(FF-TEM)、低温透射电镜(Cyro-TEM)和核磁共振(1H NMR)等手段,分析讨论了其自组装行为和蠕虫状胶束溶液的粘弹性、刺激响应性等。主要研究结果如下:1.阴离子型“拟”低聚表面活性剂:(1)Bola型季铵盐可以有效降低传统阴离子表面活性剂硬脂酸钠C_(18)ONa的Krafft温度。N~1,N~2-二苄基-N~1,N~1,N~2,N~2-四甲基-1,2-二溴化乙二铵Bola2be头基上的苄基使之具有更强的疏水性和结合能力,可插入到胶束栅栏层中,相比于头基为乙基的Bola2et和头基为羟乙基的Bola2hy提高C_(18)ONa的溶解性的能力更强。(2)Bola型季铵盐与脂肪酸钠C_nONa以摩尔比1:2简单混合即可形成“拟”二聚结构2C_nONa-Bolanx,展现出类似传统共价键双子表面活性剂的高表面活性和增粘能力。随着表面活性剂分子疏水体积增加、疏水碳链增长、Bola型季铵盐头基疏水性增强,C_nONa-Bolanx的cmc逐渐减小,形成粘弹性蠕虫状胶束的能力逐渐增强,临界交迭浓度C*相应减小。(3)相对于传统共价键双子表面活性剂的粘弹性流体,本文构筑的2C_(18)ONa-Bola2be蠕虫状胶束溶液具有更高的温敏性,流动活化能高达399.76 kJ/mol。(4)由于C_(18)ONa的pH敏感性,2C_(18)ONa-Bola2be粘弹性流体可以灵敏的响应pH和CO_2刺激,通过调节溶液pH或通入CO_2可实现蠕虫状胶束叁维网络结构的解聚与重组,从而实现宏观上由粘弹性流体到低粘度分散液的可控调节。但是,CO_2的响应行为是不可逆的。2.阳离子型“拟”低聚表面活性剂:(1)通过将两种非表面活性物质柠檬酸HCA和N-(烷基酰胺基丙基)-N,N-二甲基叔胺CnPMA在水中的原位酸碱中和反应获得了一系列“拟”低聚表面活性剂,有效地避免了无机盐的引入。(2)随C_(16)PMA与HCA摩尔比增加,“拟”低聚表面活性剂的cmc逐渐减小、gcmc逐渐增加,其中摩尔比为3:1构筑的“拟”叁聚结构表面活性剂3C_(16)PMA-HCA拥有比传统叁聚表面活性剂更低的cmc(0.030 mM)。(3)延长“拟”低聚表面活性剂的疏水碳链、增大疏水体积或降低体系温度,会使其C*降低、粘度增大,有利于蠕虫状胶束的形成和生长。(4)基于3C_(16)PMA-HCA构筑的粘弹性蠕虫状胶束溶液具有独特的“钟形”pH响应特性:随着pH的单调增加,分子可在传统单头单尾型结构-“拟”叁聚结构-非表面活性剂之间转换,体系粘弹性随之先增大后减小,反映了体系中微观聚集体结构在球形胶束-蠕虫状胶束-无聚集体间的连续转变;反之亦然。(本文来源于《江南大学》期刊2016-06-01)
王一捷[6](2016)在《低聚表面活性剂的合成及性能研究》一文中研究指出相较于传统的单链表面活性剂,低聚表面活性剂展现出更加优越的性能:具有较高的表面活性,较低的临界胶束浓度(cmc)且聚集形态多样。低聚表面活性剂填补了双子表面活性剂和高分子表面活性剂之间的空白,探索其性能是十分必要的。同时,表面活性剂-聚合物复合体系目前广泛应用于化妆品、医药、洗涤剂、涂料、叁次采油等行业中。表面活性剂-聚合物复合体系通过将二者复合,获得与单纯聚合物或者单纯表面活性剂不具有的新性质,从而强化聚合物的许多方面性能。因此,研究表面活性剂与聚合物的相互作用,具有重要的理论和应用价值。本文合成了一种新型的树枝状八聚阳离子表面活性剂(DOCS),用红外光谱法、元素分析法对DOCS的结构进行表征。并用表面张力、电导率、荧光光谱、紫外吸收光谱、流变法对其聚集行为进行研究。研究表明:C_(12)-DOCS的cmc值为0.8mmol/L,C_(14)-DOCS的cmc值为0.2mmol/L;相比于单链表面活性剂具有较高的降低表面张力的效率和能力;对比两种疏水链长不同的低聚表面活性剂C_(14)-DOCS在气液界面上的吸附能力强于C_(12)-DOCS;DOCS的胶束化过程都是熵驱动过程;C_(12)-DOCS的临界胶束聚集数N_m为13;DOCS随浓度变化由棒状胶束转变为蠕虫胶束;随剪切速率变化,DOCS胶束缠绕成网络结构。通过荧光光谱法、浊度法和流变法研究了DOCS水溶液与HPAM的相互作用。研究发现:在较低的HPAM浓度下,DOCS与HPAM未能发生相互作用;增加HPAM的浓度,DOCS与HPAM相互作用变得复杂,首先DOCS分子单体通过静电引力吸附在HPAM分子链上,随着DOCS分子单体在HPAM分子链上浓度的增加,二者可以形成混合胶束,随着DOCS浓度的增大,HPAM分子链内与链间相互缠绕,复合物体积增大,当其体积增大到一定值后,复合物结构发生坍塌与断裂,继续增加DOCS浓度,体系中形成自由胶束。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2016-05-01)
孙盼盼,孙楠,郑利强[7](2015)在《低聚型表面活性剂的非共价构筑及其聚集行为》一文中研究指出表面活性剂被誉为"工业味精",其应用渗透到了工业的各个方面。低聚型表面活性剂具有优越的物理化学性质,如极低的CMC值,较好的水溶性,丰富的相行为等,受到了胶体与界面化学研究领域的广泛关注。非共价键构筑的新型"假"低聚表面活性剂可以简捷、快速的获得性能特异的两亲分子聚集体,已成为近几年来研究的一大热点。基于此研究背景,我们设计合成了两种阳离子双头连接分子[mim-C_4-mim]Br_2和[mpyC_4-mpy]Br_2,与常规单链阴离子表面活性剂SDBS以摩尔比为1:2混合,构筑"假"双子表面活性剂体系,系统研究了该"假"双子表面活性剂体系的聚集行为。研究表明,构筑的"假"双子表面活性剂体系能够自发的形成囊泡,在SDBS/[mim-C_4-mim]Br_2/H_2O体系中,静电引力、π-π相互作用、σ-π相互作用的协同作用是"假"双子表面活性剂形成的推动力,而对于SDBS/[mpy-C_4-mpy]Br_2/H_2O体系,静电引力与疏水作用是囊泡形成的诱导因素。在此基础上,我们又设计合成了一种"假"叁子表面活性剂,它由线性的叁咪唑溴盐阳离子(LTIB)作为联接分子与常规单链阴离子表面活性剂SDBS构筑而成。研究表明,当SDBS与LTIB摩尔比1:3混合时,通过分子间的相互作用构筑的"假"叁子表面活性剂可以自发形成囊泡。当SDBS与LITB摩尔比为1:5混合时,对于构筑"假"叁子表面活性剂,过量SDBS的加入,使体系中出现了双水相。所以LITB/SDBS比例和浓度对该混合体系的相行为影响较大。综上所述,通过非共价键构筑的"假"双子、"假"叁子表面活性剂体系,为新型低聚表面活性剂体系的研究和发展提供了新的思路。(本文来源于《中国化学会第十五届胶体与界面化学会议论文集(第一分会)》期刊2015-07-17)
张永令[8](2015)在《由稀土离子构筑的低聚表面活性剂及其在铝合金表面的缓蚀作用》一文中研究指出铝合金在NaCl介质中的腐蚀保护一直是工业应用和理论研究领域的重要课题,而其中添加缓蚀剂是铝合金在NaCl介质中免受侵蚀的有效方法之一。在铝合金缓蚀剂中,比较有效的有:有机缓蚀剂和稀土缓蚀剂,且两者均为通过在铝合金表面形成一层保护膜起到抑制其腐蚀速率的作用。本文突破性的以表面活性剂和稀土离子形成的配合物为研究对象,探究其在NaCl介质中对铝合金表面的缓蚀性能。本论文采用测试表面张力的方法研究了C12H25N(CH2COONa)2(RNC-12)、C8H17N(CH2COONa)2(RNC-8)水溶液的性质;而后分别采用失重法、电化学阻抗图谱法、电化学极化曲线法、扫描电镜法研究了两种表面活性剂(RNC-12、RNC-8)、两稀土离子(Ce3+、La3+)以及形成的四种配合物在3.5%NaCl介质中对2024#铝合金试样表面的缓蚀性能。在3.5%NaCl介质中,表面活性剂与稀土离子发生配位作用形成配合物,且配合物对铝合金表面的腐蚀具有很好的抑制作用,通过对比不同缓蚀剂对铝合金的缓蚀性能,得到缓蚀作用规律,为2024#铝合金缓蚀剂的选择和最佳缓蚀条件的确定提供了实验和理论基础。得出主要结论:(1)合成的RNC-12、RNC-8两种表面活性剂都具有较好的表面活性,两者的临界胶束浓度cmc值分别为1.10×10-3mol·L-1、2.40×10-3mol·L-1,均具有一定的应用价值。同时,两者均可与Ce3+、La3+发生配位作用形成配合物,且稀土离子与两者发生配位时的配位比均为2:3。(2)Ce3+、La3+作为缓蚀剂时,通过在铝合金试样表面形成Ce(OH)3、La(OH)3的沉淀膜,起到抑制腐蚀的作用,其最佳缓蚀浓度分别为5×10-5mol·L-1、1×10-4mol·L-1,最佳缓蚀效率均超过80%。(3)RNC-12、RNC-8作为缓蚀剂时,通过吸附作用在铝合金试样表面形成吸附膜,起到缓蚀作用,其最佳缓蚀浓度分别为1×10-4mol·L-1、5×10-5mol·L-1,最佳缓蚀效率均超过80%。(4)RNC-12、RNC-8分别与Ce3+、La3+形成的四种配合物作为缓蚀剂时,由于配位作用使得吸附作用和沉淀反应都有所增强,缓蚀效果明显好于单一体系。最佳缓蚀浓度均为5×10-5mol·L-1,最佳缓蚀效率均接近或超过95%。通过本论文,肯定了由稀土离子构筑的低聚表面活性剂作为NaCl介质中铝合金缓蚀剂的可行性,其作为新型缓蚀剂,将表面活性剂与稀土离子两种理论联系起来,既保留了表面活性剂原有的特性,也展现了稀土离子的优势,具有很高的研究价值和应用前景。(本文来源于《内蒙古科技大学》期刊2015-06-06)
孙楠[9](2015)在《低聚型表面活性剂的非共价构筑及其聚集行为》一文中研究指出表面活性剂被誉为“工业味精”,其应用渗透到工业的各个方面。各种新型表面活性剂体系的开发应用及其参与构筑的有序分子聚集体成为近十年来的一大研究热点。由于低聚型表面活性剂具有优越的物理化学性质,比如很强的降低体系表面张力的能力、极低的CMC值、很好的水溶性、丰富的相行为、新颖的聚集形态等,已经成为胶体与界面科学研究中最受关注的领域之一。然而,由于合成结构复杂、带有功能基团的分子有一定难度,低聚型表面活性剂的发展在一定程度上受到限制。基于非共价键的超两亲分子可以避免复杂合成这个难题,能够简便、快速的获得性能特异的两亲分子聚集体,丰富和发展了传统的高分子化学及胶体与界面化学。这给非共价键构筑的新型“假”低聚表面活性剂提供了新的思路。本论文拟通过分子设计,合成能够引入弱相互作用的阳离子型构筑基元分子,与常规的单链阴离子表面活性剂混合,构筑“假”低聚型表面活性剂体系,以期望通过简单有效的方式获得低聚型表面活性剂。在此基础上,探索弱相互作用对有序分子聚集体的调控作用,实现有序分子聚集体的可控性和功能化。论文主要分为以下叁部分内容:第一部分:简要介绍了表面活性剂及表面活性剂参与构筑的有序分子聚集体、低聚型表面活性剂的发展历程、分子间相互作用构筑超两亲分子以及分子间相互作用在新型“假”表面活性剂体系构筑中的应用与发展。第二部分:设计合成了两种阳离子双头连接分子[mim-C4-mim]Br2和[mpy-C4-mpy]Br2,与常规单链阴离子表面活性剂SDBS以摩尔比为1:2混合,构筑“假”双子表面活性剂体系,系统研究了该“假”双子表面活性剂体系的聚集行为。研究表明,当[mim-C4-mim]Br2或[mpy-C4-mpy]Br2与SDBS在水溶液中混合时,一个阳离子的[mim-C4-mim]Br2或[mpy-C4-mpy]Br2分子在多种分子间相互作用(静电引力、π-π相互作用、6-π相互作用)的协同作用下,可以与两个SDBS分子连接在一起,形成“假”双子结构。所构筑的“假”双子表面活性剂体系能够自发形成囊泡。通过FF-TEM、cryo-TEM、DLS、流变等多种手段研究了囊泡相的性质,采用表面张力及1H NMR方法探讨了胶束相向囊泡相转变的机理。同时还研究了SDS与[mim-C4-mim]Br2或[mpy-C4-mpy]Br2混合体系的聚集行为,发现对比体系中仅有胶束相形成。在SDBS/[mim-C4-mim]Br2/H2O体系中,静电引力、π-π相互作用、σ-π相互作用的协同作用是“假”双子表面活性剂形成的推动力;在SDBS/[mpy-C4-mpy]Br2/H2O体系中,静电引力与疏水相互作用可能是囊泡相形成的直接诱导因素。第叁部分:设计合成了一种线型叁阳离子连接分子LTIB,研究了与常规单链阴离子表面活性剂SDBS以摩尔比为1:3混合时构筑的线型“假”叁子表面活性剂体系。采用表面张力、DLS、浊度、cryo-TEM以及1H NMR等方法,系统研究了该体系的聚集行为、聚集体结构以及LTIB与SDBS之间的相互作用力。研究表明,LTIB/SDBS比例和浓度对该混合物水溶液的相行为影响很大。当LTIB与SDBS在水溶液中混合时,一个LTIB分子可以与叁个SDBS分子结合在一起,形成一种“假”叁子结构,能够表现出叁聚表面活性剂特有的性质。这种线型“假”叁子表面活性剂在水溶液中能够自发形成囊泡。通过分子间相互作用,利用廉价易得的常规单链阴离子表面活性剂与线型叁咪唑阳离子构筑的“假”叁子表面活性剂体系,为新型低聚表面活性剂体系的研究与设计提供了新的思路。(本文来源于《山东大学》期刊2015-06-01)
田金年[10](2015)在《静电作用构筑的低聚表面活性剂的自组装》一文中研究指出合理利用各种分子间相互作用来构筑具有特殊应用性能的聚集体是表面活性剂领域重要的研究方向。低聚表面活性剂在多种分子结构要素的协同作用下,经常表现出新颖的自组织行为和聚集结构,然而繁琐的合成和高昂的成本限制了其相关研究与应用。本文利用静电作用构筑了一类低聚表面活性剂,并系统研究其表面活性和体相聚集行为。通过调控离子头基间的距离和疏水基结构等因素,探讨低聚表面活性剂的分子结构与分子几何对其自组织行为的影响,主要研究内容如下:(1)合成了系列具有不同联接链长度的二聚季铵盐bi-N(n)-Br(n=3,6,8)和四聚季铵盐tetra-N(n)-Br(n=3,6,8)。二聚季铵盐bi-N(n)-Br(n=3,6,8)是以二溴代烷和叁甲胺为原料直接反应得到。tetra-N(n)-Br(n=3,6,8)的合成分叁步,第一步是中间体N,N,N’,N’-四甲基烷基二胺的合成;第二步是系列溴代烷基叁甲基溴化铵的合成;第叁步是以N,N,N’,N’-四甲基烷基二胺和溴代烷基叁甲基溴化铵为原料经过双边季铵化反应得到系列终产物tetra-N(n)-Br(n=3,6,8)。通过1H NMR和元素分析等研究手段表征中间体和终产物,确证了产物的纯度和产物结构的正确性。(2)利用低聚季铵盐(低聚季铵碱)与月桂酸钠(月桂酸)通过静电作用构筑了一类低聚表面活性剂体系,通过表面张力法、荧光探针法研究了其表面活性。结果表明:含有无机盐的四聚表面活性剂体系的cmc是月桂酸钠(cmc为28.8 mmol·L??)的1/5-1/24,而不含无机盐的四聚表面活性剂体系的cmc是月桂酸钠的1/50左右。这是因为低聚季铵离子与月桂酸根离子间相互吸引形成了类似低聚表面活性剂的动态结构,使体系的表面活性有了极大提高;含有无机盐的四聚表面活性剂体系由于表面活性离子与四聚季铵离子结合的同时,它们各自的反离子也结合形成无机盐Na Br,无机反离子的存在一定程度上破坏了表面活性离子与四聚离子的结合,从而使得四聚表面活性剂无盐体系的cmc值较含盐体系的cmc值小,说明不含无机盐的四聚表面活性剂体系具有更好的聚集性;另外,季铵离子头基之间的联接链长度对体系的性能也有重要的影响。(3)通过流变、2D NOESY和冷冻蚀刻电镜技术研究了二聚季铵碱(盐)/ɑ-苯氧基棕榈酸(钠)或ɑ-五氟苯氧基棕榈酸(钠)体系的性能。具有短联接链的二聚季铵碱(盐),通过静电吸引作用,使两个ɑ-苯氧基棕榈酸(钠)或ɑ-五氟苯氧基棕榈酸(钠)分子相互靠近,形成一种类似双子表面活性剂的动态结构。其具有类似柱状的分子几何,导致溶液中蠕虫状胶束的形成。对于不含无机盐的体系,由于二聚季铵离子与表面活性离子之间更为强烈的相互作用,使体系具有更强的粘弹性。氟代基团的存在,降低了形成的蠕虫胶束的尾端能,这使得蠕虫胶束的生长速率更快,但平均长度变短。在上述体系中,枝化胶束的比例远远低于其它的蠕虫胶束体系,可认为是由静电作用构筑的低聚表面活性剂所形成的蠕虫胶束体系的典型特征。研究结果有助于人们更加深刻地认识蠕虫胶束的形成机理。(本文来源于《江南大学》期刊2015-06-01)
低聚型表面活性剂论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
相比较于传统的单链表面活性剂,低聚表面活性剂由于其特殊的分子结构,具有更高的表面活性以及更低的临界胶束浓度,具有更广阔的应用前景。目前,人们对季铵盐型Gemini(二聚)表面活性剂研究较多,但关于其叁聚、四聚乃至更高聚合度的表面活性剂报道研究较少。本课题组依据以往合成Gemini表面活性剂的经验,借鉴Gemini表面活性剂的结构特点,以季戊四醇为核,合成了树枝状的季铵盐型四聚表面活性剂(4Cntetra Q,n=12,14,16),并研究其物化性能和应用性能,其主要内容以及研究结果如下:1.以季戊四醇、环氧氯丙烷、叔胺为原料合成了一系列的季铵盐型四聚表面活性剂,同时,通过熔点测定了其纯度,并利用红外光谱、核磁共振等现代精密仪器对其分子结构进行表征,分析结果与分子的理论结构一致;2.测定了4Cntetra Q的溶解度以及克拉夫特点,其中4C12tetra Q和4C14tetra Q相比较于4C16tetra Q具有更好的溶解度以及更低的克拉夫特点,这说明它们有更广泛的应用范围;3.在25℃下,用QBZY-2全自动表面张力仪通过铂金版法测定了4C12tetra Q、4C14tetra Q、4C16tetra Q叁种表面活性剂的表面张力和临界胶束浓度(cmc),其中cmc分别为0.37mmol/L,0.046mmol/L,0.00547mmol/L,相比较于单链表面活性剂DTAB(15.7 mmol/L),具有更高的表面活性剂;4.通过分水时间法测定了4Cntetra Q对液体石蜡的乳化效果,结果表明4Cntetra Q的乳化能力比传统的单链表面活性剂(DTAB)更强,另外烷基链长度为16的低聚表面活性剂乳化性能最好;5.通过Ross-miles法测定了4Cntetra Q起泡性和稳泡性,并与单链表面活性剂DTAB的乳化性能对比,结果表明4Cntetra Q泡沫性能比DTAB更好;6.测定了不同温度下4CntetraQ的电导率,并通过电导率和浓度的关系曲线得到反离子结合度(β)和临界胶束浓度(cmc),25℃下测得的cmc与铂金板法测得的cmc值一致;研究了cmc与表面活性剂分子结构、温度的关系,结果表明碳链越长,温度越低,cmc值越低;研究了4Cntetra Q在水溶液中的胶束化行为,结果表明4C12tetra Q、4C14tetra Q、4C16tetra Q叁种表面活性剂在水溶液中的胶束化过程是自发的,并且,随着疏水烷基链长度的增加,ΔGo mic逐渐降低;7.在25℃,通过稳态荧光探针法测定季铵盐型四聚表面活性剂的cmc值和胶束聚集数,其中cmc值与铂金板法和电导率法测定的cmc值一致;8.通过绝迹稀释法重点探究了4C12tetra Q对油田污水中的硫酸盐还原菌(SRB)的杀菌性能,结果表明,相比较于传统的杀菌剂“1227”,在浓度均为15 mg/L时,4C12tetra Q的杀菌率远高于1227,高达95.1%;9.通过失重法、电化学法等重点考察了4C12tetra Q的缓蚀性能,结果表明,4C12tetra Q在A3碳钢表面的吸附符合朗格缪尔吸附模型;在4C12tetra Q的浓度为45mg/L时,缓蚀效率达到95.8%;通过扫描电子显微镜(SEM)等现代精密仪器从微观角度证明了4C12tetra Q的高缓蚀性能。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低聚型表面活性剂论文参考文献
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标签:低聚阳离子季铵盐表面活性剂; 磺基两性表面活性剂; 分子间相互作用; 寡聚度;