季铵盐Gemini阳离子表面活性剂选择性膜电极的研制与应用

论文摘要

利用表面活性剂离子选择性膜电极认识普通表面活性剂与大分子之间相互作用的相关研究一直倍受关注。季铵盐Gemini 表面活性剂是一种分子结构新颖的新型表面活性剂,表现出很多奇异的特性。目前对季铵盐Gemini 表面活性剂的自组织规律认识还很肤浅,很少涉及利用Gemini 阳离子表面活性剂选择性膜电极研究季铵盐Gemini 表面活性剂与大分子之间相互作用。本论文在国家自然科学基金（批准号:20173010,20373012）和福建省教育厅科技项目（批准号:JB03013）资助下,研制季铵盐Gemini 阳离子表面活性剂选择性膜电极及利用此膜电极研究表面活性剂与大分子之间的相互作用,为研究Gemini 阳离子表面活性剂与大分子之间的相互作用奠定测试技术基础。主要工作和实验结论如下: 首先实验用四苯硼钠作为膜电极中电活性物质的阴离子,制备了C12-2-C12·2Br 膜电极,考察得到了膜电极的适用条件:温度在1545℃对膜电极响应的影响不大,pH 在6-12 的范围内适用,线性检测范围为2.5×10-6～9.0×10-4mol·L-1,响应斜率为在30.0±2mV/decade 稳定性重现性均较好。电极响应时间一般在30s。膜电极对C12-2-C12·2Br 具有选择性响应,对C12-s-C12·2Br（s=3、4、5、6、8、12）基本没有响应。其次又用SDBS 作为膜电极中电活性物质的阴离子,利用正交实验确定了C12-2-C12·2Br 选择性膜电极膜组分的最佳配比（PVC:增塑剂:电活性物质量百分比为0.9:27.0:72.1）,制备了C12-2-C12·2Br 选择性膜电极。考察得到膜电极的最佳操作条件:温度在1545℃对膜电极响应的影响不大,pH 在6-12 的范围内适用,线性检测范围为10-610-3mol·L-1,响应斜率为30.0±2mV/decade,稳定性重现性均较好。电极响应时间一般为20s。该电极对C12-2-C12·2Br 具有选择性响应,对C12-s-C12·2Br（s=3、4、5、6、8、12）的没有能斯特响应。C12-2-C12·2Br水溶液中随着NaBr 浓度的增大,盐的加入促进聚集体的形成,C12-2-C12·2Br 的

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第一章阳离子表面活性剂选择性膜电极研究进展

1.1 P V C 膜电极

1.1.1 离子选择性电极分类

1.1.2 PVC 膜电极的组成

1.1.2.1 膜基体

1.1.2.2 电活性物质

1.1.2.3 增塑剂（或膜溶剂）

1.1.3 PVC 膜电极测量装置

1.1.4 PVC 膜电极的响应机理

1.1.5 膜电极的特征参数

1.2 阳离子表面活性剂选择性膜电极

1.2.1 表面活性剂的基础知识

1.2.2 表面活性剂选择性膜电极的优势

1.3 阳离子表面活性剂选择性膜电极的研究进展

1.3.1 传统阳离子表面活性剂选择性膜电极

1.3.2 季铵盐Gemini 阳离子表面活性剂选择性膜电极

1.3.2.1 季铵盐Gemini 表面活性剂的基础知识

1.3.2.2 季铵盐Gemini 阳离子表面活性剂选择性膜电极的研究

1.3.3 阳离子表面活性剂选择性膜电极在表面活性剂与大分子相互作用中的应用

1.3.3.1 在阳离子表面活性剂与中性大分子体系中的应用

1.3.3.2 在阳离子表面活性剂与带相反电荷聚电解质体系中的应用

1.3.3.3 在加盐体系中的应用

1.3.3.4 在二元表面活性剂与大分子体系中的应用

1.4 文献中对阳离子表面活性剂选择性膜电极的其它报道

第二章季铵盐Gemini 阳离子表面活性剂选择性膜电极响应原理

2.2 膜电极电位

2.3 膜电极的响应条件

2.4 阳离子表面活性剂选择性膜电极中的电极电位

2.5 膜电极的响应斜率

2.6 电极中与季铵盐相似结构的阳离子选择性的思考

第三章实验材料与仪器

3.1 实验试剂

3.2 仪器

3.3 实验测试技术及方法

3.3.1 膜的制备及电极的组装

3.3.2 电极电位的响应曲线的测定

3.3.3 温度对膜电极响应的影响

3.3.4 pH 对膜电极电位响应的影响

3.3.5 盐对电极电位响应的影响

3.3.6 膜电极的离子选择系数的测定

3.3.7 膜电极稳定性和重现性的测定

3.3.8 表面活性剂与大分子结合等温线的测定

3.3.9 溶液表面活性的测定

12-2-C₁₂·2Br 选择性膜电极'>第四章以四苯硼酸钠作为电活性物质的阴离子制备C₁₂-2-C₁₂·2Br 选择性膜电极

4.1 膜电极的制备

4.1.1 电活性物质的制备

4.1.2 膜的制备

4.2 膜的制备

4.2.1 膜电极的线性响应范围及响应斜率

4.2.2 温度对膜电极响应的影响

4.2.3 pH 对膜电极响应的影响

4.2.4 膜电极稳定性和重现性

12-s-C₁₂·2Br表面活性剂的选择性'>4.2.5 对不同spcae 链的C₁₂-s-C₁₂·2Br表面活性剂的选择性

4.3 本章小结

12-2-C₁₂·2Br 选择性膜电极'>第五章以SDBS作为电活性物质的阴离子制备C₁₂-2-C₁₂·2Br 选择性膜电极

5.1 膜电极的制备

5.1.1 活性物质的制备

5.1.2 正交实验确定膜电极组分

5.1.3 电极中膜的制备

5.2 膜电极的性能

5.2.1 膜电极的线性响应范围及响应斜率

5.2.2 温度对膜电极响应的影响

5.2.3 pH 对膜电极响应的影响

5.2.4 膜电极稳定性及重现性

12-s-C₁₂·2Br表面活性剂的选择性'>5.2.5 对不同spcae 链的C₁₂-s-C₁₂·2Br表面活性剂的选择性

5.2.6 无机盐对膜电极响应的影响

5.3 本章小结

12-s-C₁₂·2Br（s=3,6）选择性膜电极的制备'>第六章 C₁₂-s-C₁₂·2Br（s=3,6）选择性膜电极的制备

6.1 膜电极电活性物质及膜的制备

6.2 膜电极的性能

6.2.1 膜电极的线性响应范围及响应斜率

6.3 本章小结

第七章选择性膜电极在表面活性剂性剂与大分子相互作用中的应用

12-s-C₁₂·2Br 与NaPAA 体系的相互作用'>7.1 C₁₂-s-C₁₂·2Br 与NaPAA 体系的相互作用

12-s-C₁₂·2Br 与HPC 体系的相互作用'>7.2 C₁₂-s-C₁₂·2Br 与HPC 体系的相互作用

7.3 本章小结

结论

致谢

参考文献

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