壬基酚聚氧乙烯醚二聚和三聚表面活性剂的合成及表面性质

合成了系列壬基酚聚氧乙烯醚二聚表面活性剂(DNP)和三聚表面活性剂(TNP), 用核磁共振、红外光谱和元素分析等手段对其结构进行了表征, 并用表面张力法和稳态荧光法对DNP和TNP的表面性能进行了研究. 结果表明, 随着氧乙烯(EO)单元数的增长, DNP和TNP的临界胶束浓度(cmc)值逐渐增大; DNP和TNP的cmc值较相应的单体壬基酚聚氧乙烯醚表面活性剂(NP)明显降低, 显示了较高的表面活性、吸附能力和润湿能力.     

季鏻盐及不同次链长度季铵盐表面活性剂的合成及其在显色反应中的增敏行为

本文合成了一系列通式为C_(10)H_(33)M(C_2H_(2n+1))_3·X(式中n=2,4;M=N或P;X=Cl或Br)的季鏻盐及季铵盐阳离子表而活性剂,试验结果表明,次链碳原子数增加时,表面活性剂的CMC值呈现降低的趋势。当增大次链取代基体积,或用磷原子代替极性端中荷电中心氮原子时也可导致CMC值的下降。本文还研究了上述表面活性剂对显色反应的增敏作用。增敏现象通常发生在体系的CMC值附近,但吸光度达到最大时的表面活性剂浓度均超过共CMC值。根据以上结果,可以认为增敏现象与胶束的形成密切相关。     

稳态荧光探针法测定三聚季铵盐表面活性剂的胶束聚集数

以芘为荧光探针, 十六烷基氯化吡啶(CPC)为猝灭剂, 以芘的饱和水溶液为溶剂配制表面活性剂溶液, 根据芘的荧光强度之比I1/I3随表面活性剂水溶液浓度的变化, 测定了三聚季铵盐表面活性剂CTTTA的cmc值, 测定值与表面张力法测定的cmc值一致；当猝灭剂CPC的浓度取0.1~0.3 mmol·L-1范围时, 用稳态荧光探针法测定了CTTTA的胶束聚集数. 实验数据表明, 表面活性剂溶液浓度为6~10倍cmc时, 胶束聚集数N随表面活性剂浓度增大而线性增大, 并用外推法得到CTTTA的临界胶束聚集数.     

壬基酚聚氧乙烯醚在油相中的CMC0及相关问题研究

对壬基酚聚氧乙烯醚在油相中的临界胶束浓度(CMC0)及与之相关的问题进行了研究，并获得了部分CMC0值．对CMC0与表面活性剂自身结构的关系进行分析和数学处理后，发现CMC0与活性物质自身结构间仍为对数关系．同时在对某些具体体系的界面张力随表面活性剂不同而发生的变化进行了详细分析，发现CMCw和CMC0是评价表面活性剂性能的有效工具．     

稳态荧光探针法研究复配乳化剂的聚集行为

采用荧光探针技术,根据芘的第一振动峰I₁(373 nm)与第三振动峰I₃(384 nm)荧光强度的比值(I₁/I₃)随乳化剂浓度的变化,对十二烷基磺酸钠(AS)与壬基酚聚氧乙烯醚(Oπ-10)复配乳化剂的CMC值进行了测定,并与十二烷基磺酸钠(AS),壬基酚聚氧乙烯醚(Oπ-10)的CMC值进行了比较,结果表明复配乳化剂的CMC介于两者之间.以二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定了不同比例复配乳化剂的胶束聚集数,实验结果表明,复配乳化剂浓度为4—9倍CMC时,测定的胶束聚集数随复配乳化剂浓度的增大而线性增大;且Oπ-10:AS<2:1时,随着复合乳化剂中Oπ-10比例的增大,复配乳化剂胶束聚集数增大.利用芘的I₁/I₃值,结合胶束微环境的极性变化规律,探讨了复配乳化剂的聚集行为对硅丙乳液聚合物的影响.     

聚氧乙烯醚型表面活性剂的合成及表面性质

合成了一系列不同聚合度的聚壬基酚聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂, 通过红外光谱和核磁共振等手段对其结构进行表征, 用表面张力法对合成产物的表面性能进行研究. 结果表明, 随着表面活性剂分子中亲水基团环氧乙烷(EO)片段的增加, 单体、 二聚体和三聚体的临界胶束浓度(cmc)值都逐渐增大, 当EO数目相同时, 单体、 二聚体和三聚体的cmc值依次明显降低. 二聚体与三聚体都显示出很好的表面性质, 其中三聚体的表面性质比二聚体表面性能更优. 在空气/水表面二聚体和三聚体比单体的排列更加紧密, 表现出更好的吸附和分散性能.     

一种酯类双季铵盐Gemini表面活性剂的合成研究

酯类双季铵盐Gemini表面活性剂含有正电荷性和酯类官能团,具有cmc低、高界面活性、易生物降解的特点。本研究先用三乙胺(TEA)和环氧氯丙烷(EPIC)合成新型季铵盐阳离子表面活性剂失水甘油基三乙基氯化铵(GTA)中间体,最后用GTA和己二酸反应合成得到一种新型酯类双季铵盐Gemini表面活性剂——双季铵盐己二酸酯表面活性剂(BQAA)。超声条件下得出BQAA合成的最佳条件为:超声频率:60KHz,反应体系pH=8,反应温度:50℃,n(GTA)∶n(己二酸)=2. 5∶1. 0,反应时间:6. 5h,BQAA为白色晶体,产率为88. 79%,通过元素分析和IR对产品BQAA进行了表征,对产物BQAA的表面活性、泡沫性能和乳化性能进行了研究,实验结果表明:BQAA的cmc=1. 3×10~(-4)mol·L~(-1),γ_(cmc)=27. 96 mN·m~(-1),泡沫形成稳定性高,起泡能力强,乳化能力好。     

稳态荧光探针法测定松香基季铵盐Gemini表面活性剂胶束聚集数

季铵盐;双子表面活性剂;荧光探针;临界胶束浓度;胶束聚集数     

季铵盐型Gemini表面活性剂的胶束化动力学研究

采用停流法并结合Aniannson-Wall理论, 研究了联接基为(CH2)2, (CH2)3, (CH2)4和(CH2)6的季铵盐型Gemini表面活性剂胶束的形成-破坏过程. 动力学的研究结果表明, 胶束形成-破坏过程的弛豫时间(τ2)与联接基的长度、表面活性剂的浓度、反离子的浓度以及温度有关. 随联接基长度的增加, 季铵盐型Gemini表面活性剂胶束形成-破坏过程的弛豫时间缩短. 当温度高于293 K时, 随着反离子浓度的增加, 1/τ2将出现一个最低值. 根据核化焓结果提出了不同的联接基长度的季铵盐型Gemini表面活性剂具有不同的胶束形成-破坏过程的机理.     

一种季铵盐双子表面活性剂的微波合成及性能研究

以四甲基丙二胺和溴代十二烷为原料,以异丙醇为溶剂,用微波辐射的方法反应合成一种季铵盐双子表面活性剂:二溴化-N,N′-二(二甲基十二烷基)丙二铵.研究了合成反应的最佳工艺条件:四甲基丙二胺与溴代十二烷的摩尔比为1.0∶ 2.2,反应时间为15分钟,反应温度为85℃,微波功率300W时,产率为70.55%.测定了不同浓度表面活性剂水溶液的表面张力,对产品的杀菌性能进行评价.结果表明:合成产品的临界胶束浓度为1.00mmol/L,杀菌率达100%时的药剂用量为40mg/L.     

阳离子表面活性单体DMOHAC的合成及其胶束化行为

以环氧氯丙烷、丙烯酰胺及N,N-二甲基十八烷基叔胺为原料,经开环和季铵化两步反应合成了新型阳离子表面活性单体,N,N-二甲基十八烷基(2-羟基-3-丙烯酰胺丙基)氯化铵（DMOHAC, 1）,其结构经FT-IR表征。用TG和摩尔电导率法研究了1的热稳定性和1、十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)、1/OTAC混合胶束的CMC值。结果表明：1的热稳定性能良好,1和OTAC的CMC值分别为0.10 mmol·L^-1和0.33 mmol·L^-1。当n（1）: n（OTAC）=2 : 1时,1/OTAC混合胶束的CMC值为0.12 mmol·L^-1;当n（1）: n（OTAC）=1 : 2时,1/OTAC混合胶束的CMC值为0.21 mmol·L^-1。1/OTAC混合胶束的CMC值介于1和OTAC之间。     

一种聚氧乙烯醚链三头季铵盐表面活性剂的合成

以五甲基二乙烯三胺（PMDETA）、脂肪醇聚氧乙烯醚（FAPOE）和环氧氯丙烷（ECP）为原料,分两步合成了一种含聚氧乙烯醚链三头季铵盐的表面活性剂。对反应影响因素、产物结构与部分性能进行了分析与表征。结果表明：第一步反应n（ECP）：n（FAPOE）为2．5～3：1,溶剂为正己烷,四丁基溴化铵作相转移催化剂,无水K2CO3作缚酸剂,时间6～8h。第二步反应n（中间体）：n（PMDETA）为3．5—4．0：1,溶剂为正丁醇,时间40-45h;溶剂与时间是主要影响因素。定性表征符合产物结构：定量表征n（Cl^-）：n（阳离子部分）为3．4：1,略高于理论值。产物的表面活性高,1．0×10^-4mol／L水溶液的表面张力可降至6．65mN／m。     

稳态荧光探针法研究二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠的表面行为

介绍了以二聚壬基酚聚氧乙烯醚,氨基磺酸,氢氧化钠为原料,合成二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(GNPES),同样方法合成壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES),以芘为荧光探针,用稳态荧光探针法测定了合成的GNPES和NPES的临界胶束浓度。     

Effects of Spacer Chain Length and Additives on Solution Properties of Cationic Gemini Surfactant

The critical micelle concentration (CMC) has been determined for the gemini surfactant trimethylene-1,3-bis(dodecyldimethyl ammonium bromide)12-s-12,2Br^?1 by means of electricity conductivity measurements. For the same number of carbon atoms in the hydrophobic chain per hydrophilic head group, geminis have CMC values well below those of conventional single-chain cationic surfactants. The CMC of 12-3-12 reduces with the addition of n-alcohol except ethanol and with the increase of n-alcohol chain length as well as increase of concentration of n-butanol and sodium chloride. Steady-state fluorescence quenching technology has been employed to study the aggregation number of micelle, which increases with increase in the length of n-alcohol. The Kraft temperature measurements also indicate that the stability of solid surfactant hydrate decreases along with the improvement of concentration of n-butanol and sodium chloride.     

新型含氟系列阳离子表面活性剂的合成

以六氟丙烯二聚体和N,N-二甲基丙二胺为原料,合成N,N-二甲基-N’-(2-三氟甲基-1-五氟乙基)全氟丙烯基丙二胺（I）,通过正交实验确定了I的最佳工艺条件为：反应温度为35℃,反应时间为为8h,六氟丙烯二聚体与N,N-二甲基丙二胺的摩尔比为1:1.0,并通过IR、NMR光谱分析方法对I的结构进行确定;然后利用I分别与溴乙烷、溴代正丙烷、溴代正丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷和溴代正十二烷等烷基化试剂反应合成了一系列季铵盐阳离子表面活性剂,并对其结构进行了表征;结果表明,所得阳离子型含氟表面活性剂具有极低的表面张力：17.8、22.9、23.8、21.5、25.和28.1mN/m;临界胶束浓度：2.03、1.98、1.93、1.83、1.74和1.58mmol/L;且其Kraff点均低于0℃,显示了优良的水溶稳定性能。     

稳态荧光探针研究Guerbet醇聚氧乙烯醚羧酸钠的聚集行为

以芘为荧光探针、二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法测定了合成的4种具有支链结构的Guerbet醇聚氧乙烯醚羧酸钠的临界胶束浓度和胶团的聚集数.结果表明,用稳态荧光探针法得到的临界胶束浓度(CMC)数值与表面张力法相差不大.结合临界胶束浓度、胶束微环境的极性和胶束聚集数的变化规律,推测了这类表面活性剂形成的胶束聚集体的结构形态.     

p-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯表面活性剂的合成及表面活性

以p-全氟壬烯氧基苯磺酰氯（PFNPSC）和聚乙二醇(PEG-n)为原料,合成了p-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯（PFNPS-PEG-n）,用IR和19F NMR对产物结构进行了表征。 考察了聚乙二醇平均相对分子质量和反应时间对反应的影响,测定了PFNPS-PEG-n水溶液的表面活性、泡沫性能和乳化性能。 结果表明,以PEG-600为原料得到的PFNPS-PEG-n表面活性最高,其较优的合成工艺条件为：四氯化碳为溶剂,三乙胺为缚酸剂,n(PEG-600)∶n(PFNPSC)=1∶1,在40 ℃下反应6～8 h,产物PFNPS-PEG-600临界胶束浓度（CMC）为0.56 g/L,表面张力γCMC可达19.1 mN/m;20 mL 1 g/L PFNPS-PEG-600水溶液的泡沫体积95 mL,泡沫半衰期75 s。 PFNPS-PEG-1000的乳化性能最佳。     

The adsorption, CMC determination and corrosion inhibition of some N-alkyl quaternary ammonium salts on carbon steel surface in 2 M H2SO4

Electrochemical measurements were performed to investigate the effectiveness of cationic surfactants of the N-alkyl quaternary ammonium salt type, i.e. myristyltrimethylammonium chloride (MTACl), cetyldimethylbenzylammonium chloride (CDBACl), and trioctylmethylammonium chloride (TOMACl), as corrosion inhibitors for type X4Cr13 ferritic stainless steel in 2 M H₂SO₄ solution. Potentiodynamic polarization measurements showed that these surfactants hinder both anodic and cathodic processes, i.e. act as mixed-type inhibitors. It was found that the adsorption of the N-alkyl ammonium ion in 2 M H₂SO₄ solution follows the Langmuir adsorption isotherm. Plots of log [θ/(1 − θ)] versus log c_inh yielded straight lines with a slope, which changed drastically at the critical micelle concentration (CMC) of the surfactants studied. Accordingly, the CMC could be accurately determined from these measurements. The calculated values of the free energy of adsorption ΔG_ads are, in cases when the charge on the metal surface is negative with respect to the PZC, relatively high what is characteristically for the chemisorption. On the other hand, for positive metal surfaces it is assumed that SO₄²⁻ anions are adsorbed first, so the cationic species would be limited by the surface concentration of anions. Accordingly ΔG_ads values were lower in this case and the adsorption is due to merely electrostatic attraction, which is characteristically of physisorption.     

Synthesis and properties of novel cationic gemini surfactants with adamantane spacer

Novel quaternary ammonium cationic gemini surfactants, with two hydrocarbon chains and an adamantane core, were designed and synthesized by three-step reactions from adamantane. The structure of obtained surfactants were confirmed by 1H NMR, FTIR and elements analysis and the surface properties of these surfactants were also studied by surface tension measurements. These target surfactants exhibit much lower critical micelle concentrations （CMC） and higher efficiency in lowering the surface tension of water than typical surfactants.