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   

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。     

十六烷基三甲基氯化铵和水杨酸钠胶束水溶液的黏度特性

研究了工业级十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)与水杨酸钠(NaSal)在乙二醇-水中形成胶束水溶液的黏度特性.分别考察了CTAC和NaSal浓度、乙二醇体积分数以及温度对形成胶束水溶液黏度规律的影响.结果表明,在乙二醇-水介质中,在一定NaSal浓度下,随CTAC质量浓度增大,胶束溶液的相对黏度将提高并出现最大值.乙二醇可弱化胶束结构强度,胶束溶液黏度随乙二醇含量的增加而降低.乙二醇体积分数低于15%时可形成黏度较大具有黏弹性的胶束体系;当乙二醇体积分数达到20%时,胶束水溶液黏度接近于溶剂黏度.在298 K～333 K内,CTAC与NaSal胶束溶液的黏度随温度升高而降低.     

协同效应对复配体系表面化学性能及聚集体的影响

将N-月桂酰基谷氨酸钠(SLG)分别与十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)和十二烷基甜菜碱(BS-12)以不同比例混合,研究不同类型表面活性剂之间的相互作用对表面化学性能和形成胶束的影响。通过规则溶液理论研究了不同摩尔比的复配体系的表面化学性质,使用激光光散射表征复配体系的胶束分布和平均流体力学半径,使用荧光探针法测量复配体系的微极性和胶束聚集数。结果表明,两个复配体系均表现出全面增效的协同作用,均在SLG摩尔分数x=50%时表现出最佳协同效应,并且阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂之间具有更强的作用力。SLG/DTAC复配体系在10倍cmc下趋向于产生单一稳定且小于单一组分的聚集体,SLG/BS-12复配体系在10倍cmc下形成棒状胶束,胶束大小分布较宽。     

十二烷基酰胺丙基磷酸酯甜菜碱的复配性能研究

在298 K,0.1 mol/L NaCl水溶液中,分别研究了十二烷基酰胺丙基磷酸甜菜碱(C_(12)-APA)/十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基酰胺丙基磷酸甜菜碱(C_(12)-APA)/脂肪醇聚氧乙烯醚9(AEO_9)混合表面活性剂体系在不同摩尔比下的表面化学性质,通过常规溶液理论计算了混合体系的协同作用参数。结果表明,SDS/C_(12)-APA混合体系具有比单一表面活性剂更好的表面活性,当摩尔比n(SDS)/n(C_(12)-APA+SDS)为0.5时,混合物的协同作用最强;由SDS/C_(12)-APA和AEO_9/C_(12)-APA复配体系的微极性和胶束聚集数,可简单判定SDS/C_(12)-APA复配体系具有协同效应,而AEO_9和C_(12)-APA形成的混合体系没有协同效应,并且混合体系形成了比原来更小更稳定的胶束结构。     

阴阳离子复配体系的表面活性及应用性能

研究了2种具有不同EO加合数的阴离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚丙基磺酸钠[NPSO-n(n=5,8)]与阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)复配体系的表面活性和应用性能、混合吸附层和混合胶束的组成及相互作用参数(βs和βm)。结果表明:复配体系的临界胶束浓度(cmc)较单一组分低得多,并随1227摩尔分数的增加而降低,当1227的摩尔分数达0.5时,cmc最低,比单一表面活性剂的cmc低2个数量级;并且混合胶束和混合吸附层中的分子相互作用较强,混合胶束和混合吸附层中阴阳离子表面活性剂的摩尔比接近1∶1;2种复配体系均具有比单一阴离子表面活性剂更好的泡沫、润湿和乳化性能。     

多元表面活性剂复配的分子热力学模型研究

表面活性剂在实际工业生产中有着广泛应用,一般多为多种表面活性剂的复配体系,利用不同组分的特性,使得复配体系具有比单一表面活性剂更优越的性能,而多元表面活性剂复配机理仍不是很清楚。采用实验与理论模型相结合的方法,研究混合表面活性剂各组分间的协同效应。首先以Flory-Huggins理论为基础,推导了多元表面活性剂体系的分子热力学模型,通过二元系实验数据关联出两两相互作用参数,可对多元体系临界胶束浓度(cmc)与混合表面活性剂胶束相组成进行预测,三元表面活性剂复配体系模型计算结果与实验值吻合较好。     

GSS362/TX-100复配体系在水中的溶液行为研究

研究了1,3-丙二醇双子琥珀酸二异辛酯磺酸钠(GSS362)和辛基酚聚氧乙烯醚(TX-100)复配物在水中的表面性质和胶束化行为,并对理想混合临界胶束浓度以及混合体系中各组分在表面吸附层和胶束中的组成、相互作用参数和热力学参数进行分析计算。结果表明,复配物在水溶液中不存在协同效应,但是TX-100的加入明显降低了GSS362的临界胶束浓度,混合胶束的形成为自发过程,胶束中GSS362与TX-100分子具有较弱的相互作用,胶束中富含非离子表面活性剂TX-100。     

十四烷基三甲基溴化铵蠕虫状胶束的形成及其线性黏弹性

以阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)溶液作为反应主剂,油酸钠(NaOA)溶液作为反应助剂,制备得到了TTAB/NaOA蠕虫状胶束,并研究了表面活性剂摩尔比、主剂质量分数对蠕虫状胶束线性黏弹性的影响。结果表明,当主剂TTAB与助剂NaOA的摩尔比为2.6∶1～4.6∶1,TTAB质量分数在7%～16%之间时,溶液中均有蠕虫状胶束形成。当主剂TTAB与助剂NaOA的摩尔比为4.2∶1,TTAB质量分数为14%时,零剪切黏度可达到最大值即为η₀=15 324 mPa·s,且溶液体系的平台模量G₀和弛豫时间τ_R也达到最大值,此时溶液体系中蠕虫状胶束长度最长,网络结构最为紧密,并呈现出良好的线性黏弹性。由上述溶液体系的实际Cole-Cole图表明本文探讨研究的蠕虫状胶束体系是符合麦克斯韦模型的线性黏弹性流体。     

一种酯型双子表面活性剂的合成及其协同效应

通过酯化、溴代和季铵化反应,合成了以乙氧基为联接基的酯型双子(Gemini)阳离子表面活性剂N,N′-双(二甲基十二酸乙酯基)乙醚溴化铵([C11H23COOCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OCH2CH2N (CH3)2CH2CH2OOCC11H23].2Br-,Ⅱ-12-EO2)。以表面张力法和稳态荧光法考察了Ⅱ-12-EO2与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系在40℃时0.1 mol.L-1溴化钠水溶液中的表面化学性质和胶束化行为。得到Ⅱ-12-EO2的临界胶束浓度(cmc)为1.25×10-4mol.L-1,最低表面张力(γcmc)为28.4 mN.m-1。采用稳态荧光法以芘(Py)为荧光探针,Ⅱ-12-EO2的胶束栅栏层的微极性,较一般表面活性剂大,达到1.4,与SDS的复配体系在1.2左右;以十二烷基溴化吡啶为猝灭剂,测定体系的胶束聚集数为15。运用非理想混合表面活性剂分子相互作用理论计算出Ⅱ-12-EO2与SDS复配体系的相互作用参数(β),复配体系具有降低表面张力效率、形成胶束能力和降低表面张力能力方面的协同效应。     

N,N-二甲基-9-癸烯酰胺与十二烷基硫酸钠复配协同效应研究

为了改善绿色非离子表面活性剂N,N-二甲基-9-癸烯酰胺(NADA)水溶性较差的缺陷,将NADA与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)复配并考察了NADA和SDS二者之间的协同效应。结果表明:NADA与SDS复配后二者之间产生正协同效应,可以有效地改善NADA在水中的溶解性,当SDS的摩尔分数x_S0.05时,NADA-SDS复配体系水溶液(其中NADA的质量分数为1%)在25℃时呈澄清透明。NADA-SDS混合胶束可以明显地提高NADA-SDS降低表面张力的效率,当NADA的摩尔分数x_N=0.5时,临界胶束浓度(cmc,以NADA-SDS总浓度计)具有最小值(约为4.04 mmol/L),且混合胶束的临界胶束聚集数([N_m])具有最大值(约为76);与SDS相比,NADA与SDS复配可以将水的表面张力降至更低,在x_N=0.9时,cmc处对应表面张力(γ_(cmc))具有最小值(约为28.44 m N/m)。     

蠕虫状胶束溶液组成对其黏弹性影响

用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵(STAB)作为主剂,水杨酸钠(NaSal)/碳酸钠(Na_2CO_3)、油酸钠(NaOA)作为助剂,制备蠕虫状胶束溶液,研究组分摩尔比及助剂种类对蠕虫状胶束流变特性的影响。结果表明,溶液总质量分数为3.3%,STAB与助剂摩尔比R在2.2~2.6时,两个体系均形成了蠕虫状胶束。助剂为NaSal/Na_2CO_3,R=2.4时体系形成的胶束最长;助剂为NaOA,R=2.6时体系形成的胶束最长,数目最多。摩尔比相同时,STAB/NaOA溶液黏弹性更好。由溶液的实际模量所得Cole-Cole图在低频及中频时为半圆形,说明所制备的2种溶液均为符合麦克斯韦模型的黏弹性流体。     

脂肽的自组装特性及其与十二烷基麦芽糖苷的复配研究

以组氨酸和十二烷酸为原料,合成了3种脂肽C_(12)HH-COOH、C_(12)HH-CONH_2和C_(12)HHH-CONH_2,该类脂肽分子结构中都包含十二烷酸疏水烷烃链及组氨酸亲水肽链,具有传统表面活性剂和肽表面活性剂的结构特点。表面张力分析表明,3种脂肽在水溶液中都具有明显的表面活性剂特性,在MES缓冲溶液(20mmol·L~(-1),pH=6.0)中的临界胶束浓度分别为0.40mmol·L~(-1)、0.63mmol·L~(-1)、1.10mmol·L~(-1);随着缓冲溶液pH值的减小,脂肽亲水头基组氨酸侧链的带电性增强,临界胶束浓度逐渐增大。3种脂肽都能与传统表面活性剂十二烷基麦芽糖苷(DDM)复配自组装形成混合胶束,且混合胶束的平均粒径与复配体系中脂肽的含量有关。     

Gemini阳离子/含氟阴离子表面活性剂混合体系的界面润湿调控及解水锁机制研究

为有效解决低渗透致密砂岩气藏开采普遍存在的水锁伤害问题,研究了Gemini阳离子表面活性剂双季铵盐BQ-16和含氟阴离子表面活性剂全氟辛基磺酸钾(PPS)在降低表面张力和润湿调控方面的协同作用,并探究了BQ-16/PPS表面活性剂混合体系的润湿调控及解水锁机制。结果表明,当PPS的摩尔分数(α_PPS)为0.7时,BQ-16/PPS表面活性剂混合体系的表面张力达到最低,低于任一纯组分,此时BQ-16/PPS表面活性剂混合体系接近电中性;BQ-16和PPS在岩心表面润湿调控方面表现出协同效应,当BQ-16/PPS表面活性剂混合体系总浓度为1×10^-4 mol·L^-1、α_PPS为0.7时,盐水滴接触角最大,达到84.23°;BQ-16/PPS表面活性剂混合体系(α_PPS=0.7)在石英砂表面的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,低浓度时为单分子层吸附,高浓度时为多分子层吸附;BQ-16/PPS表面活性剂混合体系(α_PPS=0.7)可将...     

十二烷基硫酸钠对非离子表面活性剂CM101浊点的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对非离子表面活性剂CM101浊点的影响。结果表明:当SDS加入量为2%时,CM101的浊点提高到59.6℃,达到农药制剂热稳定性的要求。同时,该混合体系满足非理想二元表面活性剂复配增效的条件,表面张力和临界胶束浓度都有明显降低。     

芥酸基表面活性剂的合成及性能研究

合成了两种芥酸基表面活性剂:芥酸胆碱盐(ErCho)和芥酸苄基三甲铵盐(ErBTA).通过核磁氢谱和红外光谱验证了其分子结构.采用Wilhelmy吊板法测量了其表面张力曲线,电导率法研究了其胶束化热力学,荧光光谱法测量了其临界胶束浓度(cmc).同时,对表面活性剂水溶液的泡沫、乳化和增溶性能进行了研究.结果表明,ErC...     

一些二元阴/阳离子表面活性剂混合体系的混合胶束形成和表面张力降低的效能

研究了十二醇聚氧乙烯醚硫酸三乙醇铵分别与十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基吡啶氯化物、十六烷基三甲基溴化铵以及十六烷基吡啶氯化物的二元混合体系的混合胶束形成和表面张力降低的效能（γcme）。混合胶束形成可用Rubingh的非理想混合胶束理论来描述。由华西苑、Rosen和朱瑶导出的有关二元混合体系在γcmc方面产生协同效应的两个条件可以从所建立的二元混合体系的表面张力方程得到并且是等价的。对二元阴／阳离子表面活性剂混合体系，随着烷基链长的增加，混合胶束中的相互作用参数βM较混合单层中的相互作用参数βS下降更快，从而将失去γcmc方面的协同效应；阴离子表面活性剂分子中EO基团的存在一定程度上抑制了混合体系的沉淀或凝聚作用．     

菊粉季铵盐的复配性能研究

考察了菊粉季铵盐与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面化学性质,计算了二者在混合胶束和表面吸附层中的协同作用参数。结果表明,复配体系的表面化学性能明显优于单一体系,在混合胶束和表面吸附层中都表现出强烈的协同效应。当n(菊粉季铵盐)∶n(SDS)=8∶2时,复配体系的临界胶束浓度(CMC)和临界表面张力(γCMC)分别为2.81μmol/L和23.81 mN/m。     

改进的UNIQUAC模型在非离子表面活性剂溶液中的应用

将非离子表面活性剂划分为链节,建立了一个计算混合Gibbs自由能的分子热力学模型,对不同温度下的5个非离子表面活性剂-水体系的临界胶束浓度进行了关联,并利用得到的参数预测了不同温度下其他14个表面活性剂体系的临界胶束浓度,关联与预测结果均令人满意。与Chen-NRTL模型相比,本模型计算精度较好,具有预测功能。     

烷基酚磺酸聚醚磺酸盐驱油剂的合成及表征

针对目前常规表面活性剂在高温高矿化度油藏环境下的使用缺陷,以烷基酚为起始剂,通过乙氧基化、氯代、磺化反应,在烷基酚苯环上引入磺酸根基团,同时对烷基酚聚醚的端羟基再次磺化,合成了烷基酚磺酸聚醚磺酸盐;用红外光谱对产物结构进行了表征;质量分数0.3%的所合成的表面活性剂模拟水溶液与胜坨二区原油间界面张力可达到10-3mN/m;耐盐性能达到30g/L,抗钙镁离子能力达到1g/L,耐温性能>90℃;通过室内物理模拟实验,二元复合驱(聚合物+所合成的表面活性剂)体系可提高采收率16.4%,且聚合物+表面活性剂体系能充分发挥协同效应。