碳氟醇对阳离子表面活性剂表面活性及胶团反离子结合度的影响

用表面张力及电动势法研究了C₁₀H₂₁N(CH₃)3Br、C₁₂H₂₅N(CH₃)3Br与C₃F₇CH₂OH混合水溶液的表面与胶团性质。结果表明,对于阳离子表面活性剂,C₃F₇CH₂OH的加入一方面增加表面活性,另一方面降低胶团反离子结合度。后者不同于阴离子表面活性剂/C₃F₇CH₂OH混合体系,可归因于C₃F₇CH₂OH略有酸性,因而具备一些类似阴离子表面活性剂的性质。     

全氟壬烯氧基苯磺酸钠与四丁基溴化铵的相互作用

通过全氟壬烯氧基苯磺酸钠(C9F17OC6H4SO3Na,OBS)与四丁基溴化铵(TBAB)的复配,研究了OBS与TBAB复配体系的表面性能和润湿性能。在不同摩尔比下碳氟表面活性剂与季铵盐复配体系的临界胶束浓度(cmc)、最低表面张力(γcmc)、复配体系的总饱和吸附量(Γtm)和极限分子面积(Amin)的研究结果表明,在最佳等摩尔比时,体系的cmc和γcmc被降到最低,获得了最大总饱和吸附量(Γtm)(5.27 mol.cm-2)和最小的极限分子面积(Amin)(0.32 nm2),使其在水溶液中的表面性能增强。同时等摩尔比的复配体系,在大于0.10mmol.L-1的浓度区复配体系接触角较小,显示比较好的润湿性。     

高浓度无机盐对正负离子等摩尔混合表面活性剂表面活性的影响

一般认为无机盐对等链长正负离子表面活性剂等摩尔混合体系的表面活性没有明显影响.通过测定等摩尔癸基三乙基溴化铵和癸烷磺酸钠混合体系在卤化钠(NaX,X=F^-,Cl^-,Br^-,I^-)溶液中的表面活性,发现高浓度的无机盐具有明显影响,使混合表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)降低,水溶液的最低表面张力(γ_cmc)升高.无机盐的影响程度随NaX中X的离子半径增加而增大.可通过无机反离子对正负离子表面活性剂头基之间吸引作用的"屏蔽"及"盐析"作用对结果加以解释.     

手性赖氨酸基Gemini表面活性剂的表面性能

用表面张力法、电导法和稳态荧光法研究了手性Gemini表面活性剂[C₁₂-m-C₁₂] Na₂（m=2,4,6）和[C₁₂-T-C₁₂] Na₂的表面性能及临界胶束聚集数,并计算胶束形成的热力学参数,用圆二色谱法考察了[C₁₂-2-C₁₂] Na₂在不同浓度下的立体构型. 结果表明,手性Gemini表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）和临界表面张力γ_cmc随着连接基链长增加或刚性增强而增大;ΔG_m⁰和ΔH_m⁰为负值,|ΔH_m⁰|比|-TΔS_m⁰|小很多,说明胶束化过程为熵驱动的自发放热过程;随着连接基链长增加或刚性增强,ΔG_m⁰和ΔH_m⁰逐渐增大,ΔS_m⁰和临界胶束聚集数逐渐减小,表明其胶束化能力随之降低;当浓度大于cmc时,手性Gemini表面活性剂可形成手性超分子聚集体.     

支链化阳离子和甜菜碱表面活性剂对聚四氟乙烯表面润湿性的影响

利用座滴法研究了支链化阳离子表面活性剂十六烷基羟丙基氯化铵(C₁₆GPC)和两性离子表面活性剂十六烷基羧酸甜菜碱(C₁₆GPB)在聚四氟乙烯(PTFE)表面上的吸附机制和润湿性质, 考察了表面活性剂浓度对表面张力、接触角、粘附张力、固液界面张力和粘附功的影响趋势. 研究发现, 低浓度条件下, 表面活性剂疏水支链的多个亚甲基基团与PTFE表面发生相互作用, 分子以平躺的方式吸附到固体界面; 支链化表面活性剂形成胶束的阻碍较大, 浓度大于临界胶束浓度(cmc)时, C₁₆GPC和C₁₆GPB分子在固液界面上继续吸附, 与PTFE作用的亚甲基基团减少, 分子逐渐直立, 固液界面自由能(γ_sl)明显降低. 对于支链化的阳离子和甜菜碱分子, 接触角均在浓度高于cmc后大幅度降低.     

全氟丁基磺酸钠与辛基三乙基溴化铵的相互作用

通过测定辛基三乙基溴化铵(C8H17N(CH2CH3)3Br,C8NE)与全氟丁基磺酸钠(C4F9SO3Na,C4F)组成的不同混合比的碳氢-碳氟正负离子表面活性剂混合体系的表面张力,得到不同摩尔比时C8NEC4F体系的临界胶束浓度(cmc)、cmc处的表面张力(γcmc)、总饱和吸附量、不同表面张力时表面吸附层的组成,利用Gibbs-Duhem方程求得cmc处的胶团组成。 采用规则溶液理论计算了胶团中分子间相互作用参数(βm),并求得cmc以上的胶团组成。 实验表明,C8NEC4F复配体系的cmc远远小于单体系的cmc,这也体现在该体系的βm负值很大,胶团内分子相互作用很强。 但是C4F与C8NE复配后γcmc较C4F单体系的变化幅度不是特别大(γcmc降低2~4 mN/m),这是由于C8NEC4F碳链的不对称性导致部分C8NE的碳链在溶液表面弯曲而覆盖了C4F端基CF3基团。 表面吸附层中氟表面活性剂相对于本体溶液是富集的,即使对于C8NE大大过量的体系,表面吸附层组成也在等摩尔附近;对于C4F过量的体系,C4F在表面吸附层中的比例比溶液中的略高。 随着表面张力的降低,表面吸附层的组成相对更偏向于氟表面活性剂。 cmc处的胶团组成随着体系中C4F含量的增大偏向于形成显著富含C4F的胶团,对于C8NE大大过量的体系,胶团组成接近等摩尔。 cmc之后的胶团组成接近等摩尔,主要归因于此时静电相互作用占主导,这和溶液配制过程中发现复配体系超过cmc一定浓度后就易生成沉淀的现象是相符的。     

十二烷基混合糖苷与其它表面活性剂二元体系表面吸附和胶束形成的顺序研究

摘要绿色表面活性剂烷基糖苷C₁₂G _1.46具有混合糖苷组成, 将其分别与十二烷基三氧乙烯磺酸钠C₁₂E₃S、 十二烷基三甲基氯化铵C₁₂TAC、 三硅氧烷非离子表面活性剂BE-6、 聚醚类表面活性剂 TMN-6复配, 在25 ℃下测定它们在0.1 mol/L NaCl溶液中的表面活性, 通过其混合表面层和混合胶束的分子交换能(ε, ε_m)的计算得出如下结论: (1) C₁₂G_1.46的活性高于C₁₂G₁和C₁₂G₂, 即烷基混合糖苷的活性高于相同烷基的纯糖苷的结论得到了进一步证实. 利用MM2分子力场计算的能量数据可合理地解释这种混合产品活性提高的原因. (2) 在该烷基混合糖苷的二元体系溶液中, 对其表面吸附和胶束化两个过程的顺序问题进行探讨, 一种情况是先建立表面吸附, 再形成胶束(C₁₂G_1.46/BE-6 和 C₁₂G_1.46/TMN-6 体系); 另一种情况是表面吸附和胶束化同时进行(C₁₂G_1.46/C₁₂TAC和C₁₂G_1.46/C₁₂E₃S体系).     

新型生物基超长链阳离子表面活性剂的合成及其表面活性

以油酸为原料，与无水甲醇经酯化反应制得油酸甲酯(1)； 1经还原和取代反应制得1-氯-顺式-9-十八烯(3)； 3与对羟基苯甲醛经取代反应制得(E)-4-(十八碳-9-烯-1-基氧基)苯甲醛(4)； 4依次经取代、还原及酸化反应合成了一种新型伯胺盐阳离子表面活性剂(E)-［4-(十八碳-9-烯-1-基氧基)苯基］甲烷氯化铵(7)，总收率25.35%，其结构经¹H NMR和IR表征。采用表面张力法研究了7的表面活性。结果表明：7具有较强的聚集能力和界面吸附能力，其cmc， γ-cmc， Γ_max和A_min分别为0.251 mmol·L^-1， 28.8 mN·m^-1， 2.41 μmol·m^-2和0.69 nm²。     

水溶性非离子大分子与烷基硫酸钠同系物团簇化的比饱和簇集量

研究了烷基硫酸钠同系物(ROSO₃Na)与聚乙二醇(PEG)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的γ-lgc曲线的双拐点特征,根据拟双平台现象求得烷基硫酸钠同系物对大分子的饱和簇集量Γ_∞(mmol/L)和比饱和簇集量[Γ_∞].由Γ_∞-cP回归方程的斜率得到ROSO₃Na-PEG及ROSO₃Na-PVP体系的[Γ_∞]_reg分别为0.394和0.415m/n.[Γ_∞]随表面活性剂疏水基链长、大分子分子量及浓度的变化均很小,t检验结果表明回归值[Γ_∞]_reg与实验值[Γ_∞]_exp之间无明显差异,因此超分子相互作用参数[Γ_∞]可以被视为不变量.烷基硫酸钠同系物的类胶束与大分子形成软物质团簇的作用方式为静电超分子自组装.     

三硼八氢N-二茂铁甲基三甲基铵的晶体结构

本文报导了C₅H₅FeC₅H₄CH₂N(CH₃)₃B₃H₈化合物的晶体结构,讨论了二个戊二烯环遮盖的原因。     

十二烷基伯胺盐酸盐与十二烷基聚氧乙烯硫酸钠复配体系中的表面性质

研究了十二烷基胺盐酸盐(DAC)和十二烷基聚氧乙烯硫酸钠(AES)复配体系的表面性质与胶束化行为.发现该体系在广泛的复配比例区间和温度区间内保持了极为优异的表面活性,测定了该体系的临界胶束浓度(cmc)与其对应的表面张力(γcmc)的具体值,并研究了温度、pH值和离子强度等环境因素对相关体系的影响.     

Interaction between a partially fluorinated alkyl sulfate and gelatin in aqueous solution

The interaction of a partially fluorinated alkyl sulfate, sodium 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl sulfate (C6F13CH2CH2OSO3Na), with the polyampholyte gelatin has been examined in aqueous solution using surface tension and small-angle neutron scattering (SANS). The 19F chemical shift of each fluorine environment in the surfactant is unaltered by the addition of gelatin, indicating that there is no contact between the gelatin and the fluorocarbon core of the micelle. The chemical shift of the two methylene groups closest to the headgroup is altered when gelatin is present, disclosing the location of the polymer. The critical micelle concentration (cmc) of the surfactant, cmc = 17+/-1 mM, corresponds to an effective alkyl chain (CnH2n+1) length of n = 11. In the presence of gelatin, the cmc is substantially reduced as expected, cmc(1) = 4+/-1 mM, which is also consistent with an effective alkyl chain length of n = 11. In the presence of the fluorosurfactant, the monotonic decay of the SANS from the gelatin-only system is replaced by a substantial peak at an intermediate Q value mirroring the micellar interaction. At low ionic strengths, the gelatin/micelle complex can be described by an ellipsoid. At higher ionic strengths, the electrostatic interaction between the micelles is screened and the peak in the gelatin scattering disappears. The correlation length describing the network structure decreases with increasing SDS concentration as the bound micelles promote a collapse of the network.     

乙醇/水混合溶剂中Gemini表面活性剂的表面性质

通过对Gemini表面活性剂12-s-12 (Et)(s=4, 6, 8, 10, 12)体系在乙醇/水混合溶剂中的表面张力曲线的测定, 对该体系的表面性质进行了研究. 发现随乙醇/水比例变化, Gemini各种表面化学性质, 如临界胶束浓度(cmc)、表面张力(γcmc)、饱和吸附量(Γmax)和最小分子占有面积(Amin)等的变化规律. 拓展了Gemini表面活性剂在混合溶剂中表面吸附的研究.     

反离子对氟表面活性剂的影响1. 表面活性及胶团化作用

通过表面张力和荧光探针法研究了全氟辛酸钠、全氟辛酸铵以及全氟辛酸四烷基铵[C₇F₁₅COON(C_nH_2n+1)₄, n＝1, 2, 3, 4]的表面活性以及胶团化作用, 系统地讨论了各种反离子, 特别是反离子大小的影响. 结果表明, 与普通碳氢表面活性剂不同, 反离子对这类氟表面活性剂的表面活性以及胶团化作用有很大影响. 表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)随反离子的增大而下降; 饱和吸附层中平均每个分子所占的面积则大致随反离子的增大而增大. 而表面张力的变化则较为复杂. cmc时的表面张力随反离子的增大先上升(从全氟辛酸铵到全氟辛酸四乙铵)后下降(从全氟辛酸四乙铵到全氟辛酸四丁铵). 通过反离子的空间位阻、疏水性、插入以及电荷屏蔽效应对上述结果做了解释.     

A promising system of mixed single- and double-short-tailed PEO ether phosphate esters: phase behavior and vesicle formation

Acidic surfactants, single- and bi-2-methylheptanol polyethenoxy ether phosphate esters, H2PO3(OCH2CH2)nOCH2CH2CH2CH2CH2CH(CH3)2 (u-MHPEPE) and HPO3[(OCH2CH2)nOCH2CH2CH2CH2CH2CH(CH3)2]2 (d-MHPEPE), where n approximately 4, were synthesized. Phase behavior of u- and d-MHPEPE (u- and d-MHPEPE mixtures were abbreviated as MHPEPE) mixtures in aqueous solutions and vesicle formation were determined. Surface tension measurements showed that u-MHPEPE and MHPEPE have low surface tensions at critical micelle concentrations. gamma(cmc)=29.0 mNm(-1) and cmc=16.0 mmolL(-1) for u-MHPEPE, MHPEPE has two transition points suggesting the mixtures of u- and d-MHPEPE with gamma(cmc1)=30.5 mNm(-1) and cmc1=4.0 mmolL(-1), and gamma(cmc2)=27.3 mNm(-1) and cmc2=42.0 mmolL(-1). These values, specific gamma(cmc), are much lower than those of traditionally cationic or anionic surfactants such as cetyltrimethylammonium bromide (CTAB, gamma(cmc)=37.1 mNm(-1) at cmc=0.92 mmolL(-1)) and sodium dodecyl sulfate (SDS, gamma(cmc)=39.0 mNm(-1) at cmc=8.1 mmolL(-1)). Rich phase behavior was observed with increasing MHPEPE concentration, an isotropic L(1)-phase (micelle solution), an unstable emulsion-region (with time, the samples separate into two-phase), a transparently bluish and birefringent Lalpha-phase up to 200 mmol L(-1) with unilamellar and multilamellar vesicles. These unilamellar and multilamellar vesicles were demonstrated by using staining transmission electron microscopy (staining-TEM), which were compared to freeze-fracture TEM (FF-TEM). The vesicle-phase is stable for at least 1 year. Vesicle formation possibly could be explained in harmonization of the hydrophobic force of acidic surfactant tails, the hydrogen bonding (H-bonding) and the electrostatic interaction among polar headgroups of PEO ether phosphate ester. Phase transition from the flow birefringent unilamellar vesicles induced by addition of HCl, NaCl, NaOH, and increasing temperature has been observed. Surprisingly, for u-MHPEPE or d-MHPEPE in water, we just observed L1-phase (micelle solution) with increasing u-MHPEPE or d-MHPEPE concentration.     

新型腰果酚双子表面活性剂的合成及表面活性

以天然生物质腰果酚、1,3-二溴丙烷及氯磺酸为原料,通过醚化、磺化及中和三步反应合成了一类新型的腰果酚基磺酸盐双子(Gemini)表面活性剂.采用傅立叶转换红外光谱仪和核磁共振谱仪表征了产物的结构;采用滴体积法测定了腰果酚Gemini表面活性剂的表面张力,研究了水溶液的表面性质,并与相应的单基腰果酚基磺酸盐表面活性剂进行了对比.结果表明:腰果酚Gemini表面活性剂水溶液的临界胶束浓度(cmc)为6.20×10-2 mmol.L-1,远小于相应的单基腰果酚表面活性剂水溶液的cmc(8.40mmol.L-1);其临界表面张力γcmc为36.92mN.m-1,与单基腰果酚表面活性剂水溶液的相近(γcmc为38.41mN.m-1).与此同时,腰果酚Gemini表面活性剂水溶液的最小分子截面积Amin为0.27nm2,比相应的单基表面活性剂水溶液的小得多.     

Polymerizable cationic gemini surfactant

A polymerizable cationic gemini surfactant, [CH(2)=C(CH(3))COO(CH(2))(11)N(+)CH(3))(2)CH(2)](2).2Br(-), 1 has been synthesized and its basic interfacial properties were investigated (in water and in the presence of 0.05 M NaBr). For comparison, the properties of monomeric surfactant corresponding to 1, CH(2)=C(CH(3))COO(CH(2))(11)N(+)(CH(3))(3).Br(-), 2, were also investigated. Parameters studied include cmc (critical micelle concentration), C(20) (required to reduce the surface tension of the solvent by 20 mN/m), gamma(cmc) (the surface tension at the cmc), Gamma(cmc) (the maximum surface excess concentration at the air/water interface), A(min) (the minimum area per surfactant molecule at the air/water interface), and cmc/C(20) ratio (a measure of the tendency to form micelles relative to adsorb at the air/water interface). For the polymerizable gemini surfactant, 1, the methacryloxy groups at the terminal of each hydrophobic group in a molecule have no contact with the air/water interface in the monolayer, whereas for the corresponding monomeric surfactant, 2, the methacryloxy group contacts at the interface forming a looped configuration like a bolaamphiphile. Polymerized micelles of the gemini surfactant are fairly small monodisperse and spherical particles with a mean diameter of 3 nm.     

光敏型阴离子表面活性剂的合成及表面性能

本文制备了一种含有偶氮苯基团的阴离子表面活性剂,其表面活性及对方解石矿物的润湿性能,可以用紫外光照射进行调控。在紫外光照射后,表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)、最低表面张力(γcmc)、分子极限占有面积(Amin)增大,饱和吸附量(Гmax)和降低表面张力的效率(pC20)降低,对方解石的润湿能力增强。     

新型羧酸盐阴离子Gemini表面活性剂的合成及其表面活性

以丙二酸二乙酯为原料,与溴代正癸烷经单边取代反应制得2-癸基丙二酸二乙酯(1); 1与1,3-二溴丙烷发生双边取代反应制得四乙基二十五烷-11,11,15,15-四羧酸酯（2）; 2依次发生皂化、酸化及脱酸反应制得2,6-二癸基庚二酸（4）; 4和NaOH经酸碱中和反应合成了一种新型羧酸盐阴离子Gemini表面活性剂---2,6-二癸基庚二酸钠(5),总收率46.7%,其结构经¹H NMR,IR和MS表征。采用表面张力法研究了5的表面活性。结果表明：5具有较强的聚集能力和界面吸附能力,其cmc, γ_{c mc}, C₂₀, Γ_max和Amin分别为0.29 mmol·L^-1, 31.96 mN·m-¹, 5.640 μmol· m^-2和0.295 nm²。