正负离子表面活性剂/离子液体双水相性质研究

本文把短链离子液体(IL)四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓[C2mim]BF4引入正负离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)双水相体系(SDS/DTAB/H2O)中,研究了IL对双水相相图及相分离体系性质的影响。结果表明,[C2mim]BF4的阳离子性质是影响阴离子表面活性剂过量区域性质的主要因素,IL通过静电作用、氢键作用等改变体系中聚集体的形貌,最终导致阴离子双水相(ATPSa)的消失。IL的阴离子对阳离子双水相(ATPSc)区域性质起着决定作用;IL的盐效应引起的对表面活性剂混合胶束扩散双电层的压缩作用,不但促进胶团的形成,缩短了形成稳定胶团所需要的时间,加快了双水相的相分离速度,而且也造成了形成ATPSc所需DTAB含量的提高。IL的引入改变了ATPSc上、下相表面活性剂的组成及含量,使富含表面活性剂的上相中阳离子表面活性剂含量更高,进而提高了双水相的萃取性能,其上相对甲基橙的萃取效率可高达96.67%。     

离子液体在多水相液液平衡体系中的作用

通过用短链离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑溴盐[C2mim]Br、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐[C4mim]Br)部分或全部取代SDS/DTAB/PEG/NaBr/H2O多水相体系中的无机盐NaBr,用长链离子液体十二烷基-3-甲基咪唑溴盐[C12mim]Br部分取代体系中阳离子表面活性剂DTAB,系统研究了离子液体在分相体系中的作用及其对分相体系性质的影响.研究表明,SDS/DTAB/PEG/NaBr/H2O混合体系形成的四水相体系可以看作"聚合物双水相"与"表面活性剂双水相"共存的结果.短链离子液体([C2mim]Br、[C4mim]Br)较强的亲水性能赋予其较强的盐析能力,在混合体系中表现出明显的盐效应,保证了四水相体系中"聚合物双水相"的存在.短链离子液体与聚合物之间的相互作用及其对表面活性剂之间相互作用的影响均不可忽略.对混合体系的相行为,共存多相的性质有重要的影响.而长链离子液体[C12mim]Br主要通过自身的疏水作用影响"表面活性剂双水相"的性质,充当表面活性剂的角色.然而,[C12mim]Br与DTAB分子结构上的差异,导致表面活性剂分子在"表面活性剂双水相"的两相重新分配,影响了对应两相的体积及萃取能力.可见,通过调节离子液体的烷基链长、混合体系中的含量等可获得具有特定性质的多水相体系.     

惰性气体-表面活性剂辅助液液萃取与气相色谱联用测定水中多环芳烃

建立了惰性气体-表面活性剂辅助液液萃取与气相色谱联用测定水中多环芳烃的方法。向添加有适量表面活性剂的250mL水样中导入惰性气体,气泡将包裹待测物的胶束带到水样上层1mL有机相中,并在其中浓缩,将上层有机相经过无水硫酸钠干燥后定容至1mL,采用气相色谱-火焰离子化检测法(GC-FID)测定。考察了不同表面活性剂、有机溶剂、氮吹时间和表面活性剂浓度对萃取效率的影响。建立的方法具有有机溶剂使用量少、可自动化操作和批量处理样品等特点。工作曲线具有良好的线性关系,相关系数>0.997,以FID为检测器,富集倍数为250时,定量限为10～20μg/L,检出限为1～5μg/L,重复测定的相对标准偏差<7%(n=5)。采用建立的方法对实际水样进行测定,加标回收率为86%～108%。     

胶束催化2-氯乙基苯的氯甲基化

采用胶束催化,在油水两相体系中,进行了2-氯乙基苯的氯甲基化反应．通过比较阴离子、阳离子和非离子三种类型表面活性剂的催化效果,探索了2-氯乙基苯氯甲基化反应的机理及胶束催化的作用机理．研究结果表明,胶束催化是实现2-氯乙基苯氯甲基化的有效途径,且阳离子表面活性剂胶束催化的效果最为显著,阳离子表面活性剂的疏水链越长,其催化性能越好;在水相中加入无机电解质,能显著促进胶束催化作用．     

阴离子表面活性剂与阳离子的相互作用

用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G水平上, 对十二烷基磺酸盐和羧酸盐阴离子表面活性剂与阳离子(Na+, Ca2+, Mg2+)形成的离子对进行结构优化, 从分子水平上研究表面活性剂与阳离子之间的相互作用. 计算结果表明: 磺酸盐和羧酸盐表面活性剂均采用2:1型, 即极性头中两个氧原子与阳离子发生稳定结合; 在与阳离子结合之前, 表面活性剂分子上的α-亚甲基带有明显的负电荷, 因此将其归为极性头; 但在阳离子电荷诱导下, α-亚甲基转而带有部分弱正电荷, 使极性头范围缩小. 计算也发现, 表面活性剂尾链带有弱正电荷, 使胶束内核带有了部分极性, 利于表面活性剂在溶液中的聚集, 此种极性介于烷烃油相和水相的极性之间.     

泡沫液膜的分子动力学模拟及泡沫析液机制的研究

采用分子动力学MD方法模拟表面活性剂稳定的泡沫液膜,通过分析表面活性剂头基与水分子的径向分布函数,分析泡沫液膜中水分子的状态,对结合水、捕获水进行定量;采用电导法测定不同表面活性剂稳定的泡沫的析液曲线,结合分子模拟结果,分析泡沫析液的微观机制,建立泡沫析液量随时间变化的物理模型,给出了模型参数的物理意义.     

低分子烃类对吐温80-盐-水液-固析相分离的影响

报导了环己烷、庚烷等的加溶对非离子表面活性剂（吐温－80）液－固析相分离的影响,使小分子显色剂对甲酰基偶氮变色酸（CApF)、偶氮胂1（ArsenazoI)和配合物在低温下就易从盐水溶液相富集到表面活性剂固相,萃取率达95％。并对不己烷、庚烃的加溶机理及温度的作用做了探讨。     

浊点萃取在生物大分子分离及分析中的应用

浊点萃取是一种新兴的环保型液2液萃取方法。本文介绍了表面活性剂胶束溶液的形成过程和浊点现象, 总结了浊点萃取法的操作方法, 并且详细讨论了它在生物大分子分离纯化及生物分析中的应用。最后探讨了该技术的发展前景。     

离子液体参与构筑的微乳液:离子液微乳液

微乳液一般是指两种互不相溶的液体(极性相:一般为水;非极性相:一般为有机溶剂),在表面活性剂作用下形成的均一透明的热力学稳定体系,已广泛应用于材料制备、化学合成等领域.离子液体是熔点低于100℃,完全由离子组成的一类物质,作为一种"绿色溶剂",具有诸多优异的物理化学性质,又被称为"可设计型溶剂".本文综述了离子液体作为极性相、非极性相,甚至表面活性剂,构筑的一类微乳液――离子液微乳液,重点介绍了其物理化学性质的研究进展,并展望了发展趋势.     

SDS对SB3-12胶束表面电荷密度的调控作用及对药物增溶的影响

两性离子甜菜碱表面活性剂(SB3-12)胶束具有较好的生物相容性,由于相反电荷的极性头之间具有静电中和作用,胶束表面具有小的负电荷密度。当加入阴离子的十二烷基硫酸钠(SDS)以后,负离子SD-与SB3-12胶束极性区内层季铵正电荷的静电中和作用,能连续地调节胶束表面磺酸基的负电荷密度,这有利于对药物分子的选择性增溶和调节在生理条件下的药物的输送。等温滴定量热(ITC)研究发现SB3-12和SDS有强的协同效应,混合临界胶束浓度(CMC)和胶束化焓明显降低,并得到两者协同效应的弱静电作用机理。当模型药物分子芦丁(Rutin)与SB3-12/SDS混合胶束作用时,芦丁7位羟基的氢解离后的阴离子与SDS共同作用于SB3-12形成混合胶束。UV-Vis吸收光谱和~1H NMR谱研究发现,在SB3-12胶束中,芦丁分子的A环位于季铵阳离子附近,B环位于两个相反电荷之间的弱极性区域。在SDS胶束中,B环位于栅栏层,而A环和二糖暴露于水相侧。在混合胶束中,随着SDS摩尔分数增加,对A环的静电吸引变弱。离子表面活性剂对两性离子表面活性剂胶束表面电荷密度的调节作用,本质上是对胶束极性区域的物理及化学性质的微调,进而实现对药物的可控增溶。     

固相微萃取法和液液萃取K-D浓缩法对化妆品香气的分析

分别利用固相微萃取法和液液萃取K-D浓缩法对化妆品调理水中的香气提取物进行分析比较。用这两种方法从化妆品调理水中提取、鉴定出30个化合物,从固相微萃取法提取物中鉴定出23个化合物,液液萃取K-D浓缩法提取物中鉴定出16个化合物,其中相同的化合物有9个。结果表明,两种提取方法得到的香气成分有明显差异,其香气特征成分主要集中在固相微萃取法所富集部分,因此采用固相微萃取法能够快速、高效、全面地对香气的香型进行定性分析。     

新型液膜振荡器

表面活性剂不仅对均相的非线性化学反应动力学研究有重要作用”－‘］,而且表面活性剂穿越油水界面扩散时形成的自发液膜振荡过程亦可作为一个简单模型,用以说明多相反应与扩散偶合所产生的复杂周期现象,特别是说明生物系统生理现象中的振荡与混饨．这些早在贺占博的博士论文l’］就已提出,但至今此方面的研究仍进展甚微,而其意义却非常重大,迫切需要进一步研究．关于液膜振荡的本质,目前有两种说法．一种是界面流体力学的Marangoni效应,另一种为化学本质的胶束一单分子膜一反胶束的表面活性剂聚集状态的周期变化l’‘．我们的实验…     

浊点萃取-紫外可见分光光度法测定痕量钴

浊点萃取(Cloud-Point Extraction,简称CPE)是近年来出现的一种新兴的液-液萃取技术,该法以表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,通过改变实验参数如溶液pH值、离子强度、温度等引发相分离,将疏水性物质与亲水性物质分离,同时起到富集的作用.     

表面活性剂双水相的性质及其应用 Ⅰ. 表面活性剂双水相的微环境性质

阴、阳离子表面活性剂混合体系, 在一定浓度及混合比范围内, 可以形成两个互不相溶、平衡共存的水相, 称为表面活性剂双水相。其中阳离子表面活性剂过量的双水相体系, 称为阳离子双水相。本文分别以芘和罗丹明B作为探针, 用荧光探针法研究了摩尔比为1.6:1的C12NE和SDS混合体系成形成的阳离子双水相,测定其上层和下层的胶束微环境的极性和微粘度, 取得了有意义的结果。     

离子液体表面活性剂1-丁基-3-甲基咪唑烷基硫酸酯的合成及其在水溶液中的聚集行为

采用离子交换法,由1-丁基-3甲基咪唑氯盐（C4mimCl）和烷基硫酸钠合成了一系列无卤素的阴离子表面活性离子液体—1-丁基-3-甲基咪唑烷基硫酸酯[C4mim][CnH2n 1SO4](n=8,12,16),利用表面张力仪、稳态荧光光谱等手段考察了表面活性离子液体在水溶液表面及体相中的聚集行为,结果表明,与传统无机反离子相比,有机咪唑阳离子[C4mim] 作为反离子的离子液体型表面活性剂具有较高的表面活性,[C4mim] 产生的氢键引起的抑制分子规则排列的作用小于其促进分子有序排列的疏水作用。长烷基链的阴离子是界面膜及胶束的主要组成成分,阴离子疏水烷基碳链的增长虽然可促进胶束的形成,但却在一定程度上抑制[C4mim] 离子参与界面或胶束的形成;阴离子所带烷基链越长,越不利于阳离子[C4mim]＋参与界面膜或胶束的形成,界面膜或胶束中表面活性剂排布越松散,即界面张力越大,体系中胶束聚集数较小。     

分散液液微萃取技术的研究进展

分散液液微萃取是一种基于传统液液萃取的新型样品前处理技术。该文以分散液液微萃取技术中萃取剂的筛选为出发点,综述了低密度萃取剂、辅助萃取剂、反萃取剂和离子液体等低毒性萃取剂在该技术中的应用,以及应用自制装置、溶剂去乳化、悬浮萃取剂固化,辅助萃取,反萃取和离子液体-分散液液微萃取等萃取模式;并简要评述了该技术与液液萃取、固相萃取、固相微萃取、分散固相萃取、基质固相分散萃取、超临界流体萃取、超声辅助萃取等其他样品前处理技术的联用特性。     

链式与面式两种不对称疏水结构表面活性剂之间的相互作用热力学

本文通过等温滴定量热法(ITC)、电导法和浊度法研究了阴离子生物表面活性剂脱氧胆酸钠(NaDC)及其与相反电荷的十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)在水溶液中的自组装热力学.ITC结果支持了NaDC在水溶液中先生成预胶束再形成稳定胶束的分步聚集模型,由此得到了NaDC的预胶束和胶束化过程的一系列热力学参数,并讨论了它们形成的热力学机理.进一步研究了具有头-尾链式和疏水-亲水刚性面式非对称结构的DTAB/NaDC混合体系的聚集热力学行为,得到了富NaDC临界混合胶束浓度(cmcmix)、富DTAB临界胶束浓度(CM)及对应过程的转变焓.结果表明,NaDC面式结构与DTAB链式结构的对称性差异以及相反电荷的相互作用,导致混合体系有别于单一表面活性剂或头-尾链式结构的混合体系的聚集行为.混合溶液的聚集行为受控于表面活性剂浓度和摩尔分数的变化.富NaDC胶束化过程为熵驱动,而富DTAB的两种胶束形态转变过程为熵焓共同驱动的热力学机理.这些结果对于从热力学角度认识胆汁酸盐的自组装机理以及与传统的头-尾链式结构的表面活性剂相互作用机理和相行为有重要的意义.     

低聚表面活性剂的合成及性能研究

低聚表面活性剂是指通过连接基将两个以上的传统表面活性剂连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。相对于对应的传统表面活性剂,这类表面活性剂具有临界胶束浓度(cmc)低、表面活性高等优点。本文介绍了本研究团队近年针对低聚表面活性剂所开展的研究,包括分子结构不对称的双子表面活性剂、同时具有阳离子和阴离子头基的甜菜碱型双子表面活性剂、三聚和四聚阳离子表面活性剂以及通过原子转移自由基聚合制备的低聚表面活性剂等。     

液膜预富集水相痕量镍的分析研究

研究了液膜体系对水相中痕量镍离子的富集方法,镍离子从外相水溶液被膜相载体通过液膜运进含有反萃取剂的内相,从而达到富集效果,液膜富集一次回收率达98％,二闪富集倍数250倍,试验了载体,表面活性剂,液体石蜡,膜与内相水的水／油比,乳化液与外相水的乳／水比,内相酸度,外相PH值,富集时间的破乳剂用量等因素的影响,利用正交分析试验选出了最佳试验条件,并比较在相同条件下液膜法与萃取法提取镍的效果,通过液膜富集,使原子吸收法测定痕量镍达到了10^-9级。     

离子液体表面活性剂烷基硫酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓盐的合成及其在水溶液中的聚集行为

采用离子交换法,由氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓(C_4mimCl)和烷基硫酸钠合成了一系列无卤素的阴离子表面活性离子液体—烷基硫酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓盐[C_4mim][C_nH_(2n+1)SO_4](n=8,12,16),利用表面张力仪、稳态荧光光谱等手段考察了表面活性离子液体在水溶液表面及体相中的聚集行为。结果表明,与传统无机反离子相比,有机咪唑阳离子[C_4mim]~+作为反离子的离子液体型表面活性剂具有较高的表面活性,[C_4mim]~+产生的氢键引起的抑制分子规则排列的作用小于其促进分子有序排列的疏水作用。长烷基链的阴离子是界面膜及胶束的主要组成成分,阴离子疏水烷基碳链的增长虽然可促进胶束的形成,但却在一定程度上抑制[C_4mim]~+参与界面或胶束的形成;阴离子所带烷基链越长,越不利于阳离子[C_4mim]~+参与界面膜或胶束的形成,界面膜或胶束中表面活性剂排布越松散,即界面张力越大,体系中胶束聚集数较小。