表面活性剂分子聚集体形成的热力学研究

论文摘要

表面活性剂对不同溶剂的界面化学性质的影响导致形成的不同分子聚集体（胶束、囊泡、微乳液、液晶等）,虽然已经被广泛地应用到工农业生产的各个行业,但是对于表面活性剂形成的分子聚集体的构建及机理研究一直是本领域的研究热点。利用蛋白质与胶束的结构相似的特点,借助于蛋白质结构的研究方法研究胶束的结构是一个非常有用的思路,它易于探索胶束的形成机理。另一方面,探索以非水极性溶剂为核的微乳液具有重要的实际意义,因为在生产中总有一些水敏感性的物质存在。鉴于此,本论文主要研究内容包括:1.利用尿素来研究SDS胶束形成的过程。通过水溶液中SDS电导的测定,得到不同温度不同尿素浓度下SDS水溶液的临界胶束浓度,根据胶束形成的热力学特性,得到SDS胶束形成的热力学常数与温度、尿素浓度之间的关系。2.用表面张力法研究了AOT在硝基乙胺中形成的胶束聚集体,得到了在不同温度下AOT在硝基乙胺中形成胶束的临界胶束浓度,并根据胶束的两相模型的热力学方程得到了胶束形成的热力学参数,结果表明溶液中胶束的形成是一个自发,吸热,熵增大的过程。3.研究了25℃时AOT/二甲基甲酰胺/环己烷三元体系和35℃时AOT/二甲亚砜/环己烷三元体系的相行为,结果表明在适当的组成下均能够形成单相区,用紫外探针法进一步证实了在单相区内能形成以二甲基甲酰胺或二甲亚砜为核的非水微乳液。通过对二甲基甲酰胺或二甲亚砜/环己烷微乳液体系的电导研究,我们发现在此微乳液体系中存在渗滤现象,这将为进一步研究这种非水微乳液的微结构及其应用提供理论基础。4.以离子液体硝基乙胺代替极性溶剂水,25℃时研究了硝基乙胺/TX-100/环己烷三元体系的相行为,结果表明在硝基乙胺/TX-100/环己烷三元体系能形成单相的微乳液。进一步用电导法划分了该微乳液体系的微结构,结果表明该微乳液体系只存在两个过渡微乳液区,即IL/O和O/IL区,与常规微乳液体系相比较,不存在双连续区。最后用探针通过紫外光谱进一步确定了以离子液体硝基乙胺为极性核的微乳液的形成。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 表面活性剂
• 1.1.1 表面活性剂的基本概念
• 1.1.2 表面活性剂在溶液中的存在形式
• 1.2 表面活性剂胶束的性质及热力学研究
• 1.2.1 表面活性剂胶束的结构及性质
• 1.2.2 表面活性剂胶束形成的热力学
• 1.3 微乳液
• 1.3.1 微乳液的结构
• 1.3.2 微乳液的性质
• 1.3.3 微乳液形成的热力学
• 1.3.4 非水微乳液
• 1.4 室温离子液体概述
• 1.5 基于离子液体微乳液的研究现状
• 1.5.1 离子液体作表面活性剂构成有序分子组合体
• 1.5.2 表面活性剂在离子液体中胶束的形成
• 1.5.3 离子液体作溶剂形成的微乳液研究
• 1.6 本论文的研究工作
• 第二章 尿素调控水溶液中 SDS 胶束形成的热力学
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 药品与仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 25℃时尿素对SDS 电导率的影响
• 2.2.2 不同浓度的尿素不同温度条件下SDS 水溶液的CMC
• 2.2.3 胶束形成的热力学
• 2.3 结论
• 第三章 Aerosol-OT在硝基乙胺中形成胶束的热力学研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 药品与仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 硝基乙胺的物化性质
• 3.2.2 30℃下AOT 对离子液体硝基乙胺和水的表面张力的影响
• 3.2.3 AOT 在离子液体硝基乙胺中形成胶束的热力学
• 3.3 结论
• 第四章 以非水极性溶剂为核的微乳液研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 药品与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 环己烷/AOT/二甲基甲酰胺或二甲亚砜三元体系的相图
• 4.2.2 二甲基甲酰胺或二甲亚砜/环己烷微乳体系的紫外探针表征
• 4.2.3 表面张力法确定环己烷/二甲基甲酰胺微乳液的形成
• 4.2.4 二甲基甲酰胺或二甲亚砜/环己烷微乳体系的渗滤现象
• 4.3 结论
• 第五章 TritonX-100/环己烷/硝基乙胺微乳体系相行为的研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 药品与仪器
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 三元体系相图
• 5.2.2 TX-100/环己烷/硝基乙胺微乳液的微结构
• 5.2.3 环己烷/EAN / TX-100 微乳液紫外光谱
• 5.3 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果