Gemini表面活性剂的合成、表征及性能测定——油田化学专业综合实验

介绍一个油田化学专业综合实验,通过该实验可了解Gemini表面活性剂的发展现状,掌握阳离子型Gemini表面活性剂BQAS的合成及纯化方法,了解结构表征的原理和方法,掌握表面性能和缓蚀性能的评价方法。     

乙酸对阳离子型PVAc乳液粒径的影响

以醋酸乙烯酯(VAc)和甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵为主单体,Gemini超支化双子型阳离子表面活性剂和OP-10为复合乳化剂,通过乳液聚合制得一系列阳离子型聚醋酸乙烯酯乳液(1n),考察了VAc的主要杂质乙酸对1n粒径的影响.研究结果表明,乙酸含量增多时,Gemini超支化阳离子表面活性剂的临界胶束浓度和表面张力都...     

萘(苯)双十四烷基双磺酸钠Gemini表面活性剂合成及性能研究

Gemini表面活性剂因其特殊的分子结构，使它在降低表面张力的效率与效能，以及起泡性、乳化力、润湿性等方面的性能大大优于传统表面活性剂。由此，Gemini表面活性剂成为近年日用化工及胶体与界面化学领域研究的热点课题之一。目前，Gemini表面活性剂优良的表化性能已被广泛认识，相应的理论研究趋于成熟，但Gemini表面活性剂在实际生产中的应用却不多见，究其原因主要是Gemini表面活性剂大都合成路线长，产品价格高，从而限制了它们的使用。本文拟以α-十四烯烃磺酸为原料，采用“一步法”合成萘（苯）双十四烷基双磺酸钠Gemini表面活性剂，其合成路线和反应条件均与现在生产α-烯烃磺酸钠相似，但成本却低于后者，有望实现高的性能价格比。     

薄层色谱法在Gemini阳离子表面活性剂制备中的应用

以十八烷基二甲基胺(OTA)和环氧氯丙烷(EPIC)为反应原料,经过环氧中间体十八烷基失水甘油基二甲基氯化铵(OGDMAC)合成了Gemini阳离子表面活性剂1,3二(十八烷基二甲基氯化铵)异丙醇。利用薄层色谱法与经典化学滴定法相结合,对其合成及纯化过程进行跟踪,展示了薄层色谱法在Gemini阳离子表面活性剂制备中的应用。     

含酰胺基Gemini阳离子表面活性剂的合成及性能

以棕榈酸、N,N-二甲基丙二胺、环氧氯丙烷和脂肪胺为原料合成了一系列Gemini阳离子表面活性剂.用红外光谱、质谱对产品进行了结构分析,并对产品性能进行了测定.结果表明:所合成的Gemini阳离子表面活性剂的临界胶束浓度低于传统阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)1-2个数量级;当浓度为1×10-3mol/...     

Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini型表面活性剂是一类双亲油基双亲水基的两亲物，因其特殊的二聚结构从而具有许多特殊的物化性质。综述了Gemini型表面活性剂的研究进展、合成方法、物化性质及其应用。     

Gemini型甜菜碱表面活性剂合成进展

Gemini型甜菜碱结合了甜菜碱和Gemini型表面活性剂的优点,可以在较低浓度下达到超低油水界面张力、配伍性好、耐温耐盐性好、Krafft点以及吸附量低,被广泛应用于日用化学、化学化工、纳米材料、生物技术和石油开采等领域。本文基于间隔基的类型介绍了近年来Gemini型甜菜碱表面活性剂方面的最新研究进展。重点阐述了对称胺型、三嗪环型、二卤代物型Gemini甜菜碱的合成方法,并从原料成本、产率、反应周期以及产物的性能等方面对合成方法进行了分析和比较。最后对Gemini型甜菜碱表面活性剂的发展进行了展望。     

二氯化-N,N-′-二(3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基)四甲基乙二胺的合成与性能

研究了Gemini表面活性剂中疏水"尾巴"结构对性质的影响,以脱氢松香酸和环氧氯丙烷为原料合成了中间体3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基氯,再与四甲基乙二胺反应,得到1种以脱氢松香酰基为疏水链"尾巴"的对称Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂:二氯化-N,N′-二(3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基)四甲基乙二胺。在合成工艺条件的基础上,采用IR光谱、MS谱和元素分析测试技术对产物进行了结构确认。结果表明,该产物可降低水的表面张力达34.9 mN/m,临界胶束浓度为1.0×10-4mol/L。表明具有良好疏水性能的2个大"尾巴"使合成的Gemini表面活性剂更易形成胶束,大大提高了表面活性。     

1,6-二(2-羟基-5-辛基苯基)-己二酮的合成

以二羧酸和辛基酚为原料,无水三氯化铝为催化剂,经取代反应、酰基化反应和Fries重排反应合成了可连接不同活性基团的Gemini表面活性剂中间体1,6-二-(2-羟基-5-辛基苯基)-己二酮。其结构经1H NMR,IR和MS表征。     

二氯化-N,N-'-二(3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基)四甲基乙二胺的合成与性能

研究了Gemini表面活性剂中疏水"尾巴"结构对性质的影响,以脱氢松香酸和环氧氯丙烷为原料合成了中间体3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基氯,再与四甲基乙二胺反应,得到1种以脱氢松香酰基为疏水链"尾巴"的对称Gemini型双季铵盐阳离子表面活性剂二氯化-N,N'-二(3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基)四甲基乙二胺.在合成工艺条件的基础上,采用IR光谱、MS谱和元素分析测试技术对产物进行了结构确认.结果表明,该产物可降低水的表面张力达34.9 mN/m,临界胶束浓度为1.0×10-4 mol/L.表明具有良好疏水性能的2个大"尾巴"使合成的Gemini表面活性剂更易形成胶束,大大提高了表面活性.     

基于丙二酰胺的不对称双子表面活性剂的合成及其乳化性能

将二(3-二甲氨基丙基)丙二酰胺分别与溴代十六烷和溴代十四烷反应,生成的季铵盐化产物经丙酮-乙腈重结晶,得到含丙二酰胺基的不对称阳离子双子(Gemini)表面活性剂(命名为16-9-14),总收率为45.9%(以溴代十六烷计);利用红外光谱和核磁共振谱表征了合成产物的结构,采用电导法测定了其临界胶束浓度(CMC),采用滴体积法测定了其临界张力(γCMC),进而初步探讨了其发泡沫性能和乳化性能.结果表明,合成的Gemini表面活性剂的CMC为1.57×10-4 mol/L,γCMC为38.45mN/m;其发泡性能和乳化性能优于相应的单子表面活性剂.     

新一族疏水缔合聚丙烯酰胺NaAMC14S/AM与Gemini表面活性剂之间的相互作用

在水溶液中进行了表面活性单体丙烯酰胺基十四烷基磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)的均相共聚合, 制备了具有微嵌段结构的疏水缔合聚丙烯酰胺NaAMC14S/AM, 合成了阳离子型Gemini表面活性剂二溴化-N,N′-二(二甲基十二烷基)己二铵(C12C6C12Br2), 采用表观粘度法和荧光探针法研究了共聚物NaAMC14S/AM与Gemini表面活性剂C12C6C12Br2的相互作用. 研究结果表明, 疏水缔合聚丙烯酰胺NaAMC14S/AM与Gemini表面活性剂C12C6C12Br2之间存在着很强的相互作用, 既存在静电相互作用, 又存在强烈的疏水相互作用, 表现在以下几方面: C12C6C12Br2的加入, 使共聚物NaAMC14S/AM在浓度小于其临界缔合浓度(cac)时即发生分子间的缔合; C12C6C12Br2在低于其临界胶束浓度时, 就与共聚物NaAMC14S/AM形成混合胶束; 当共聚物的浓度为0.30%(w)时, 随着C12C6C12Br2加入量的增多, 共聚物水溶液的粘度会发生大幅度的增加, 在最大值处粘度竟提高了3个数量级. 研究还发现, 共聚物NaAMC14S/AM与C12C6C12Br2之间的相互作用还与共聚物分子链中的疏水微嵌段含量有关, 疏水微嵌段含量越多, NaAMC14S/AM与C12C6C12Br2之间的相互作用越强, 溶液粘度增加的程度越大.     

烷基酚阴离子表面活性剂的合成与应用进展

将本实验室最新研究成果与相关文献报导相结合,介绍了目前以烷基酚为原料合成阴-非离子表面活性剂、Extended表面活性剂和Gemini表面活性剂的最新动态,特别注重它们在三次采油等非直接环境排放型应用场合的高效合理利用。指出深入开发区域选择性硫酸化/磺化、硫酸酯盐转磺酸盐、羟基直接氧化合成羧酸盐以及烷基酚偶联合成Gemini骨架等技术对于合理和高效利用烷基酚具有重要意义。     

超高分子量阳离子型聚丙烯酰胺合成及其絮凝性能研究

聚丙烯酰胺(PAM)的絮凝性能与其分子量成正相关，而阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)在处理含带电悬浮颗粒的污水过程中显著优于聚丙烯酰胺。然而，传统共聚法难以合成超高分子量的阳离子型聚丙烯酰胺，从而限制了其絮凝性能。本项工作以超高分子量聚丙烯酰胺为基板，通过季铵化反应，直接获得了超高分子量的阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。通过进一步系统探究季铵化反应条件，优化了产物的阳离子度，其絮凝性能也得到极大提高。     

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.     

Gemini表面活性剂合成进展*

系统总结了近百种Gemini表面活性剂的合成路线和方法,并且按照其结构特点分门别类地进行比较和归纳,对今后Gemini表面活性剂的合成发展方向提出了一些看法,这对促进此类新颖表面活性剂的工业化进程将具有指导意义。     

氨基酸基Gemini表面活性剂的研究进展

氨基酸基Gemini表面活性剂因具有高表面活性、独特的流变性能和优异的生物相容性等诸多优点受到科研工作者的青睐。本文按照氨基酸类型和亲水基种类对其进行归纳和总结,综述了氨基酸基Gemini表面活性剂的合成、性能和应用研究进展,指出开发简单合成步骤制备新型结构的高光学纯度的氨基酸基Gemini表面活性剂、探讨手性碳原子的立体构型对于其自组装行为的影响是今后的研究重点。     

阳离子型接枝淀粉的合成及其絮凝性能

以玉米淀粉(St)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,硝酸铈铵为引发剂,合成了阳离子型接枝淀粉St-g-PDMC,并使用IR、SEM和XRD对产物的结构进行了表征。结果表明,St-g-PDMC的最佳合成条件为m(St):m(DMC)=1:1,引发剂用量为反应物固含量的15%,反应温度60 ~oC,反应时间4 h。在此条件下合成的St-g-PDMC的氮含量为3.27%,接枝率为94.22%。以高岭土悬浊液为模拟水样测试St-g-PDMC的絮凝性能。结果表明,当模拟水样的pH=7时,St-g-PDMC的最佳用量为9 mg·L~(-1),絮凝后水样的透光率可达91.22%。     

具有Gemini表面活性ATRP引发剂的合成

以2-溴异丁酰溴、N,N-二甲基乙醇胺、1,6-二溴己烷为主要原料,通过两步反应合成了一种新型具有Gemini表面活性的ATRP引发剂——N1,N6-双[2-(2-溴异丁酰氧基)乙基]-N1,N1,N6,N6-四甲基己烷-1,6-二溴化铵,总收率70%,其结构经1H NMR,IR和元素分析表征。     

α-甲基苯乙烯与苯酚的烷基化反应研究

分别以磷酸-冰醋酸,苯酚铝,阳离子型交换树脂及络合物为催化剂,研究了α-甲基苯乙烯与苯酚的烷基化反应。用GC测得各组份的含量,结果表明,用不同的催化剂,可生成不同含量的烷基化产物。烷基化产物以4-枯基苯酚,2,4-二枯基苯酚及2,4,6-三枯基苯酚为主。