11-苄硒基十一羧酸铵盐的双重刺激响应性质

合成了一种对氧化还原(Redox)和CO_2/N_2具有双重刺激响应的表面活性剂11-苄硒基十一羧酸铵盐(BSeUA),分别利用傅里叶红外光谱、核磁共振和电喷雾质谱等手段研究了BSeUA在Redox和CO_2/N_2刺激响应前后的分子结构变化特征。结果表明,在过氧化氢和水合肼交替作用下,BSeUA分子中二价硒醚基团(-Se-)与相应的四价硒亚砜基团(-Se=O)之间可以氧化还原可逆互变,在CO_2和N_2交替作用下,BSeUA分子中羧酸根(-COO-)与相应的羧酸(-COOH)之间可以可逆互变,从而实现BSeUA对Redox和CO_2/N_2具有双重刺激响应。分别在Redox和CO_2/N_2刺激作用下,由BSeUA稳定的乳液可以在破乳和再乳化2种状态下开关可逆循环至少5次,且乳液粒径和稳定性未发生明显变化。     

N,N'-双(月桂酰基)乙二胺二丙酸钠的复配性能研究

测定了N,N'-双(月桂酰基)乙二胺二丙酸钠(DLMC)及与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十二烷基聚氧乙烯(6)醚(AEO6)复配体系的表面张力,计算了DLMC及复配体系的表面化学性能参数;应用正规溶液理论得到复配体系内表面相和胶束相中2种表面活性剂之间的相互作用参数。结果表明,在25℃,0.1 mol·L-1NaBr水溶液中,DLMC的临界胶束浓度(cmc)为1.01×10-4mol·L-1,cmc下的表面张力(γcmc)为30.3 mN·m-1;DLMC/DTAB复配体系的γcmc,cmc和Amin均比单一组分要低;DLMC/AEO6复配体系的γcmc,cmc和Amin随着DLMC组分的增加先减小后有所增加。复配体系在形成胶束能力、降低表面张力效率及降低表面张力能力方面存在协同增效作用。     

4-二氰乙烯基-N，N-二甲基苯胺与不同表面活性剂的相互作用

用光谱法研究了荧光分子4-二氰乙烯基-N,N-二甲基苯胺(DCVA)与十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯(23)月桂醚(BRIJ35)、十二烷基三甲溴化铵(DTAB)胶束间的相互作用.与在水中相比,在上述3类表面活性剂溶液中探针的荧光强度分别增加到3.3、5.4和5.1倍;最大发射波长随表面活性剂浓度的增加分别蓝移了5、11和9nm.由此可知,DCVA在DTAB和BRIJ35胶束中所处微环境的极性相似,而在SDS胶束中DCVA所处微环境的极性较大.通过DCVA在3种表面活性剂溶液中的荧光强度,计算出了DCVA与其胶束的结合常数分别为1.7×103、1.4×103和8.8×102.     

水杨酸钠对DTAB/PAM复合体系自组装行为的影响

通过粗粒度分子动力学模拟的方法研究了水杨酸钠(Na Sal)对聚丙烯酰胺(PAM)与表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)复合体系自组装行为的影响。结果表明,随着添加的Na Sal浓度增大,DTAB/PAM聚集体经历了球形-棒状-球形的结构变化,且吸附到聚合物链上的DTAB分子数目先增大后减小。在DTAB/PAM聚集体中,聚合物PAM分子链位于DTAB胶束疏水内核与亲水层的交界处,有机盐Sal-插入到胶束内部。聚合物分子链的回转半径(Rg)随时间的变化以及聚集体中表面活性剂数目随时间的变化过程均可以分为3个阶段,且形成尺寸较大的DTAB/PAM聚集体需要更长的时间。     

离子型表面活性剂对PS-b-PAA嵌段共聚物在DMF/H_2O中自组装形貌的影响

以丙三醇为基体,合成了三(2-(N,N-二甲基十六烷基氯化铵)乙酸)丙三醇酯(S1)和(2-十六烷基羧酸酯)丙二羧酸钠(S2)两种结构相近但极性相反的表面活性剂,研究它们对聚苯乙烯-b-丙烯酸(PS-b-PAA)在DMF/H2O混合体系中自组装行为的影响。结果表明,2种表面活性剂均使PS-b-PAA的球形胶束发生了改变,但二者作用的结果不同。随表面活性剂溶液浓度的增大,S1/PS-b-PAA体系的胶束形貌发生由短棒向长棒再到囊泡的转变,形成的棒状胶束长度越来越长(由251 nm→418 nm→1 280 nm);S2/PS-b-PAA体系,胶束形貌发生由球形→较大球形和部分S2的小球形共存→片层和较大球形共存的转变,胶束尺寸逐渐增大(由134 nm→188 nm→1 597 nm)。电离后,电荷数量及其烷基链与嵌段共聚物相互作用的差异是导致2种表面活性剂对胶束形貌产生不同影响的原因。     

阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的相互作用(Ⅲ)——高浓度区溶液性质

综述了阴/阳离子表面活性剂混合溶液在浓度比较高时出现的双水相和囊泡现象,并对这种双水相形成条件和囊泡的稳定性进行了比较详细的讨论。阴/阳离子表面活性剂混合溶液中的双水相现象只能在两个非常狭窄的区域形成,可能由不同浓度的胶束溶液、胶束溶液与液晶相或囊泡等组成。在一定的条件下,比较稳定的囊泡可以自发或经过超声处理形成。     

烷基二苄醚双季铵盐的合成及在水溶液中的聚集行为

以长碳链溴代烷、N,N-二甲基乙醇胺和对二溴苄为原料,合成了3种不同疏水链长的烷基二苄醚双季铵盐Gemini表面活性剂(10-B-10,12-B-12,14-B-14),采用FTIR、1HNMR和ESI-MS对其结构进行了表征。采用稳态荧光法测定了3种表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)和胶束聚集数。结果表明,采用荧光法测定的CMC与表面张力法所得的值基本一致,随着疏水链长从10增加至14,CMC从3.24 mmol/L降至0.056 mmol/L。采用外推法得到3种表面活性剂的临界胶束聚集数(N m)分别为6.98(10-B-10),3.87(12-B-12)和1.62(14-B-14)。动态光散射结果表明,该类表面活性剂在CMC以上易生成囊泡,盐的加入会诱导囊泡转变成胶束。     

二茂铁氧化还原表面活性剂制备及应用的进展

综述了含有二茂铁基团氧化还原表面活性剂在近20多年内的发展情况,说明了其潜在的应用前景。通过对几种含有二茂铁基团的氧化还原表面活性剂的介绍,讨论了此类开关型表面活性剂通过氧化还原实现表面活性的动态改变以及表面活性动态改变所带来的特殊性质:通过对表面活性的动态改变,可以控制溶液胶束、囊泡的形成以及破坏,从而用来镀膜和控制流体的黏度;把表面活性动态改变同电化学方法结合起来,利用表面张力的梯度改变,可以用来控制液体的流动。     

弱相互作用调控表面活性剂自组装(Ⅲ)——响应性表面活性剂

天然的或合成的两亲分子(表面活性剂)可以自组装形成多尺度的聚集体结构,比如胶束、囊泡、液晶和纤维等。在表面活性剂中引入功能性基团,借助外界环境(比如光、温度、pH、CO2、磁等)的改变可以实现对表面活性剂的聚集方式的调控。本文主要介绍响应性表面活性剂的种类、结构以及环境刺激与响应性能之间的关系。     

氧化–还原响应型表面活性剂的研究进展

近年来,环境刺激响应型表面活性剂的研究因其智能可控的表/界面性能引起了广泛关注。氧化-还原反应是一种与生命息息相关的过程,将其作为刺激来调控表面活性剂的表/界面活性激发了人们极大的兴趣。本文综述了二茂铁类、双硫键类和含硒类氧化-还原响应型表面活性剂的研究进展,分析了氧化-还原刺激对这些表面活性剂表面张力、临界胶束浓度、在溶液中的聚集行为,以及在液-固、液-液、气-液界面上吸附等性能的影响。     

电化学可逆表面活性剂二茂铁烷基胺的制备及性能

N,N-二甲基二茂铁基甲胺分别与溴代辛烷、溴代十二烷、溴代十四烷和溴代十六烷反应,合成了4种二茂铁表面活性剂:N,N-二甲基二茂铁甲基辛烷基溴化铵(Fc8)、N,N-二甲基二茂铁甲基十二烷基溴化铵(Fc12)、N,N-二甲基二茂铁甲基十四烷基溴化铵(Fc14)和N,N-二甲基二茂铁甲基十六烷基溴化铵(Fc16)1。HNMR与元素分析结果表明,Fc8、Fc12、Fc14和Fc16的分子结构与理论结构吻合,质量分数96%;分别测定了4种化合物在还原态(I+)和氧化态(I2+)的表面张力,结果表明,该化合物在还原态具有良好的表面活性,其临界胶束浓度分别为5.92、0.67、0.46和0.07 mmol/L,仅为相应的直链季铵盐阳离子表面活性剂CMC值的1/40、1/25、1/5和1/15;而在氧化态时表面活性不明显。通过该化合物在氧化态和还原态的表面张力曲线的对比,表明该化合物具有良好的可逆变化能力。因而,可以调节化合物所处的氧化态或还原态,控制其表面活性。     

反离子对十二烷基麦芽糖苷复配体系表面活性和胶束性质的影响

通过表面张力法和荧光探针法研究了非离子表面活性剂n-十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)分别与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(NaDS)、十二烷基硫酸铵(NH4DS)和十二烷基硫酸镁(Mg(DS)2)组成的二元复配体系的表面活性及胶束性质,考察了反离子对3种复配体系分子间相互作用参数(β)、胶束组成、热力学性质及微环境参数的影响。结果表明,NH4DS/DDM复配体系较其他2个体系具有更低的cmc和γcmc;3种复配体系分子间相互作用参数和混合自由能(ΔGM)均为负值,即2组分间存在协同效应,混合胶束形成是自发过程;且NH4DS/DDM复配体系的ΔGM最小,NH4DS/DDM混合胶束聚集数比其他2个体系小。由此推断NH4DS与DDM的相互作用机理为NH4DS分子上的NH4+与DDM分子葡糖基上的羟基形成氢键,使得NH4DS/DDM混合胶束更易自发形成。     

可逆表面活性剂十一烷基二茂铁三甲基溴化铵的合成、表征及其电化学行为的研究

以傅克反应与氨基化反应为主要方法,合成了阳离子型表面活性剂十一烷基二茂铁三甲基溴化铵(简称FTMA)。核磁共振氢谱与碳谱分析结果表明,FTMA的分子结构与理论结构相吻合,色谱纯度为97%;通过铂金板法测定了30℃下FTMA在还原态与氧化态(FTMA+)下的临界胶束浓度(CMC)分别为0.6 mmol/L与1.0mmol/L,两种状态表面活性发生了大幅度变化;采用循环伏安法考察了FTMA在0.2 mol/L L i2SO4溶液中的电化学性能,FTMA氧化峰和还原峰电位分别为0.457 0 V和0.416 8 V(vsSCE),峰电位之差ΔEp=40.2 mV,峰电流之比Ipa/Ipc=1.26,显示出良好的电化学可逆变化特性,并用电化学方法完成了FTMA在还原态与氧化态之间的转换。结果表明,FTMA可通过电化学"开关"控制其表面活性态和非表面活性态之间的可逆变换,是一种新型的可用于可逆增溶修复过程的表面活性剂。     

一种双磺酸盐表面活性剂的合成与表面性能研究

以无水对氨基苯磺酸、1,2-二溴乙烷、溴代十二烷等为主要原料制备了双阴离子(Gemini)表面活性剂N,N’-(十二烷基二对苯磺酸钠)乙二胺(HY-12)。采用IR光谱测试技术对目标产物的结构进行了初步鉴定,并考察了无机盐对HY-12表面活性的影响。该目标产物水溶液的cmc(5.0×10-4mol/L)是十二烷基磺酸钠的1/20,在临界胶束浓度下的γcmc(27.5 mN/m)比十二烷基磺酸钠(39.0 mN/m)低11.5 mN/m。目标产物与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)复配产生了较好的协同效应。     

烷基四甲基胍双子表面活性剂的合成与性能

以十二烷基伯胺和四甲基脲为原料合成了十二烷基四甲基胍及其盐酸盐.后者再与环氧氯丙烷反应制备了十二烷基四甲基胍双子阳离子表面活性剂,通过IR和~1HNMR鉴定了其结构,并考察了其性能.结果表明,十二烷基四甲基胍双子表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)为2.5×10~(-4)mol/L,γ_(cmc)为28.5 mN/m,其表面活性明显高于单十二烷基胍盐酸盐.最后以十二烷基四甲基胍双子表面活性剂为模板剂制备了纳米SiO_2粒子.     

阴离子-阳离子-非离子三元复配型表面活性剂制备微乳化柴油

以磁力搅拌器为分散手段,油酸、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)或十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)为主表面活性剂,在NH3.H2O存在的情况下,使用各种醇作助剂制备微乳化柴油,并对其增溶水量的各种影响因素进行研究。结果表明:复配体系TTAB/油酸/NH3.H2O比DTAB/油酸/NH3.H2O的增溶效果好,且在TTAB、油酸、NH3.H2O的摩尔比为1∶20∶17,复配乳化剂用量为3 g,正丁醇用量为3 mL,以0.15 mol/L的NaBr水溶液代替水相制备的微乳化柴油增溶水量最大、成本最低。所制备的微乳化柴油粒径在50～60 nm之间,稳定时间在190 d以上,黏度、密度、腐蚀性均符合国家标准。     

浸没状态下的低压电润湿行为研究

对表面活性剂溶液中的浸没气泡/油滴在低压电场作用下的电润湿行为进行了实验研究。分析了活性剂对低压电润湿特性的影响，探讨了电场作用下浸没气泡/油滴形态的演变规律。实验结果表明，通过添加十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）或十二烷基硫酸钠（SDS）活性剂，浸没气泡可在低压电场（0 ~ -6 V）作用下实现接触角减小与气泡滑移，并且增加活性剂浓度可以降低气泡滑移所需的电压。在0.05~0.10 临界胶束浓度（CMC）范围内，DTAB溶液中的浸没油滴呈现较好的电润湿特性，银表面在-3 V电压时即可实现水下超疏油特性（接触角θ<30°）。在电润湿过程中，气泡/油滴的接触角和接触直径随时间逐渐减小，并呈现“慢-快-慢”变化形式。此外，浸没油滴形态也受到离子活性剂在界面吸附带电引起的静电力的影响。     

表面疏水改性促进煤系黏土矿物沉降的机理及试验研究

针对选煤厂高泥化煤泥水难沉降的现状，以煤系黏土矿物为研究对象，探索了絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)分别与十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)配合使用后黏土矿物沉降规律，并通过聚团影像观测、XPS分析、润湿热和接触角测定及Zeta电位试验，半定量分析了PAM分别与DTAB、CTAB配合使用，促进黏土矿物沉降的作用机理。结果表明：DTAB和CTAB的添加能够促进黏土矿物颗粒生成大聚团，进而提高黏土矿物颗粒初始沉降速度，并大幅度降低上清液浊度，且CTAB作用效果优于DTAB作用效果；当CTAB用量为1 800 g/t、PAM用量为80 g/t时，矿物质悬浮液沉降效果较好，对应矿物颗粒初始沉降速度为43.32 m/h,浊度值为76 NTU,沉淀物高度为19 mm,聚团直径最大约为2.6 mm;通过XPS及矿物表面润湿性测试，发现阳离子表面活性剂与矿物表面作用，活性剂带正电荷的亲水基朝向带负电荷的矿物颗粒表面，通过“电中和”作用降低矿物颗粒表面负电位，使矿物颗粒间静电斥力减小，同时，活性剂疏水基脱离矿物颗粒表面定向排列，罩盖矿物颗粒表面含氧基团而增加矿物颗粒表面含碳基团...     

气相SiO_2对环氧树脂的乳化稳定作用

研究了气相SiO2对环氧树脂E-44的乳化稳定作用。结果表明:气相SiO2的表面性质对环氧树脂E-44的乳化稳定作用有较大影响,未改性的气相SiO2没有乳化作用,阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的气相SiO(2DTAB-SiO2、CTAB-SiO2)能形成较稳定的O/W乳状液,其中用浓度为1×10-3mol/L、接触角为84.1°的CTAB改性气相SiO2得到的乳状液稳定性最好。CTAB-SiO2与环氧树脂专用乳化剂EP-1合用形成的乳状液为W/O/W型多重乳液。     

不同结构头基对阴/非离子表面活性剂混合体系胶团化行为的影响

通过表面张力法和荧光探针法研究了含有不同反离子的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(NaDS)、十二烷基硫酸镁〔Mg(DS)2〕分别与头基结构不同的非离子表面活性剂n-十二烷基β-D-麦芽糖苷(DDM)、十二烷基聚四氧乙烯醚(Brij30)组成的二元混合体系的协同作用以及胶束性质。结果表明,各混合体系均存在较强的协同效应,且协同效应强弱顺序为:Mg(DS)2/DDM相似文献