聚(2-丙烯酰胺甲基-6-十二烷基硼酸二乙醇胺酯)与十二烷基苯磺酸钠混合溶液的表面活性

聚(2-丙烯酰胺甲基-6-十二烷基硼酸二乙醇胺酯)(PADB)是一类两亲性聚硼酸酯.本文通过表面张力法考察了不同相对分子质量的PADB水溶液的表面活性;重点研究了PADB与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在0.5 mol.L-1 NaCl溶液中的相互作用,通过正规溶液理论,计算PADB/SDBS混合体系的胶束化参数,并与单体ADB/SDBS混合溶液体系进行了比较.结果表明,PADB相对分子质量可达1.5×104-3.5×104,随分子量增加,PADB水溶液中临界胶束浓度(cmc)增大,但cmc时的表面张力(γcmc)维持在31 mN.m-1左右(298 K);加入PADB后,SDBS溶液表面张力-浓度对数(γ-lgc)曲线出现两处转变点,即c1和c2点,但c1和c2皆小于纯SDBS溶液的临界胶束浓度(cmcSDBS),即c1c2cmcSDBS.PADB加入量越大,相对分子质量越低,SDBS溶液的表面活性越强.将聚硼酸酯PADB溶液视为特殊状态的单体ADB溶液,通过近似处理,计算得到PADB/SDBS混合胶束中相互作用参数βm在-2.4到-4.7之间,活度系数f1m1,表明聚硼酸酯PADB与SDBS有较强的相互作用;当混合体系中PADB的ADB结构单元摩尔分数x1为0.47时,|βm|达到最大.相比于单体ADB/SDBS混合体系,当x10.8时,PADB/SDBS混合体系|βm|值较大,相互作用更强;随x1增大,混合胶束中聚合物PADB的ADB结构单元摩尔分数x1m不断增加,但其值低于ADB/SDBS混合体系.     

C9pPHCNa与C10TABr混合水溶液的表面吸附和胶团形成

羧酸盐Gemini表面活性剂C9pPHCNa与季铵盐表面活性剂十烷基三甲基溴化铵(C10TABr)混合水溶液的胶团生成能力、降低水表面张力的能力和效率均出现明显的增效. 当C9pPHCNa在溶液中的摩尔分数(α1)为0.33时，cmcT(临界胶团总浓度)、γcmc(临界胶团总浓度对应的表面张力)、c20,T(降低20 mN•m^-1水表面张力所需的表面活性剂总浓度)这3个指标均达到最低值，分别为0.60 mmol•L^-1、23.5 mN•m^-1和1.58×10^-5 mol•L^-1. 在所有考察的溶液比例范围内，二组分在混合胶团和表面吸附层中的组成均接近等摩尔比，表现出强烈的分子间相互作用.     

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.     

阳离子碳氟表面活性剂研究Ⅰ:水溶液中的胶束特性及生长

利用动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)、瞬态电双折射(Transient Electric Birefringence,TEB)和粘度测定方法研究了部分氟代阳离子表面活性剂氟代-2-羟基十一烷基二乙羟基甲基氯化铵(diethanolheptadecafluoro-2-undecanol methylammonium chloride,C8F17CH2CH(OH)CH2NCH3(C2H4OH)2Cl,DEFUMACl)水溶液的胶束化特性.结果表明DEFUMACl的临界胶束浓度cmc为3.8 mmol·L-1.稀溶液中随着DEFUMACl浓度的增加或者无机盐NaCl的加入,DEFUMACl胶束由球形向棒状转变,其转变浓度,即第二临界胶束浓度(cmcⅡ)为0.2 mol·L-1;电导测定的反离子(Cl-)结合度为0.72.利用球形和棒状胶束模型确定的DEFUMACl胶束聚集数分别为45和335.     

C9pPHCNa与C10TABr混合水溶液的表面吸附和胶团形成

羧酸盐Gemini表面活性剂C9pPHCNa与季铵盐表面活性剂十烷基三甲基溴化铵(C10TABr)混合水溶液的胶团生成能力、降低水表面张力的能力和效率均出现明显的增效.当C9pPHCNa在溶液中的摩尔分数(α1)为0.33时,cmcT(临界胶团总浓度)、γcmc(临界胶团总浓度对应的表面张力)、c20,T(降低20mN·m-1水表面张力所需的表面活性剂总浓度)这3个指标均达到最低值,分别为0.60mmo·lL-1、23.5mN·m-1和1.58×10-5mol·L-1.在所有考察的溶液比例范围内,二组分在混合胶团和表面吸附层中的组成均接近等摩尔比,表现出强烈的分子间相互作用.     

粗糙PTFE涂层表面结构对乙醇/水混合溶液润湿性的影响

以具有粗糙结构的超疏水的聚四氟乙烯(PTFE)涂层为基体, 研究具有不同表面张力的乙醇/水混合溶液在表面的润湿. 通过空气分率的计算并进行液滴受力分析. 结果表明, 随着表面张力的降低, 乙醇/水混合溶液逐渐填满涂层表面的粗糙结构, 当表面张力大于约28 mN·m-1时, 溶液首先填满表面上的条纹状结构; 当表面张力小于约28 mN·m-1时, 溶液填满表面上的乳突状结构. 当条纹状结构被填满时, 粗糙表面空气分率下降很小, 溶液不能润湿PTFE涂层表面;当乳突状结构被填满时, 粗糙表面空气分率迅速下降,溶液能够润湿PTFE涂层.     

DSB显著提高羧酸盐驱油体系抗钙镁离子能力的研究

测定了工业品级的天然混合长链烷基羧酸盐(SDC)以及与3-(N,N-二甲基十二烷基胺)-2-羟基-丙磺酸(DSB)复配驱油体系的界面张力(ITFmin), 分别得出其抗钙镁离子的能力为400和5000 mg/L. 选择试剂级十二烷基羧酸钠与DSB复配, 测定了不同配比溶液的表面张力值和临界胶束浓度cmc, 结合长链烷基脂肪酸与钙离子的溶度积Ksp, 分析了对不溶性长链烷基羧酸盐形成的影响. 根据现场驱油体系配方, 计算了两者在溶液中的摩尔配比为4:1时的十二烷基羧酸盐在胶束中的摩尔分数xm1为0.51, 相互作用参数βm值为-3.11, 反映了两者有较强的相互作用. 采用量子化学方法, 对由1个十二烷基羧酸分子、1个DSB分子及1个二价钙离子组成的模型复合物进行了能量计算和电荷分布计算, 得出在长链烷基羧酸盐和DSB两者混合胶束的界面层中存在负电荷空穴, 提出二价金属离子被络合的模型, 合理地解释了实验事实.     

溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑与甲基橙的相互作用

利用电导法和表面张力法,研究了离子液体表面活性剂溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C12mimBr)与阴离子染料甲基橙(MO)之间的相互作用。 通过分别测定C12mimBr、MO以及C12mimBr与MO混合溶液的电导率,计算了C12mimBr与MO的结合特性。 C12mimBr与MO以等摩尔比结合,在288.1、298.1和308.1 K下的结合常数分别为4.89×105、4.88×104和5.76×103 L/mol,该结合反应属于焓驱动的自发放热反应。 分别测定了C12mimBr与MO等摩尔混合体系及其在NaBr溶液中的临界胶束浓度(cmc),加入MO使C12mimBr的cmc从9.1×10-3 mol/L降低到7.3×10-5 mol/L,显著提高了C12mimBr的表面活性。     

非晶态FeNiCr合金中铁的胶束光度法测定

在pH1.0的HCl-KCl和Tween80胶束介质中,研究了1-亚硝基-2-萘酚(NN)与Fe(Ⅲ)的显色反应。建立了胶束光度法测定微量Fe(Ⅲ)的新方法。结果表明,Fe(Ⅲ)-NN(pH1.0)的吸收峰在445nm;摩尔吸光系数为1.68×104L·mol-1·cm-1;检出限为0.025mg·L-1;有色溶液的吸光度与Fe(Ⅲ)量在0.5-2.5mg·L-1范围内符合比耳定律,加标回收率为97.8%-104.3%(n=6)。     

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.     

一种Gemini表面活性剂合成及其在薄膜中的应用

通过硬脂酸乙酯、甲酸乙酯、1,2-二溴乙烷、无水乙醇、金属钠、二聚甘油等原料合成非离子Gemini表面活性剂-Gemini硬脂酸二聚甘油酯(PGGE)。利用红外光谱、核磁共振氢谱对其进行了结构表征。测试了其性能,并与单硬脂酸二聚甘油酯(PGME)进行了比较。结果表明,该PGGE表面活性剂γcmc为31.1 mN.m-1,cmc为0.0039 mmol.L-1。将其用在农用塑料薄膜上,考察了其防雾滴性能,应用实验表明,该表面活性剂是一种性能优良的塑料薄膜防雾滴剂。     

脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠的性能研究

对合成的不同碳链脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AnESO,EO=3,n=14,16,18)的应用性能及与重烷基苯磺酸钠(HABS)的复配进行了研究.结果表明:(1)AnESO的γcmc分别为36.16 mN·m-1,35.47 mN·m-1和34.85 mN·m-1,A14ESO发泡性较好,A18ESO稳泡性较强,耐钙稳定性分别达到了8700mg/L,9500mg/L和10000mg/L,耐盐性为A18ESO ＞ A16ESO ＞A14ESO;(2)AnESO与HABS复配可以改善HABS的耐盐性,AnESO/HABS体系与大庆原油间的界面张力在ω(AnESO):ω(HABS)约为3:7时最低,达到了3.9×10-2mN·m-1,1.4×10-2mN·m-1和4.3×10-3mN·m-1,A18ESO/HABS体系油水界面张力在NaCl含量为0～15000mg·L-1下均达到10-3mN·m-1数量级.     

Gemini表面活性剂烷烃尾链在吸附和聚集过程中的疏水协同效应(英文)

以表面张力法测定了系列Gemini表面活性剂m-6-m以及对应单体表面活性剂CmTABr的临界胶束浓度(cmc)和降低水表面张力20mN·m-1需要的浓度(pC20).比较这些参数表明m-6-m胶束化和在界面吸附的能力均强于CmTABr,这被归结为Gemini表面活性剂烷烃尾链间的疏水协同效应.与不对称Gemini表面活性剂12-6-m比较,对称的Gemini结构更有利于表面活性剂的聚集和吸附.     

β-/γ-环糊精与Gemini草酸酯季铵盐的相互作用

本文对新合成的双子草酸酯季铵盐表面活性剂以表面张力法测定了25～45℃范围内的临界胶束浓度(0.6698～0.6099mmol·L-1),并计算了胶束形成的相关热力学参数ΔGm0、ΔHm0、ΔSm0.对其与β-,γ-环糊精(β-,γ-CD)的包结作用进行了研究.β-环糊精与双子草酸酯季铵盐表面活性剂的主客体包结物包结比主要为2:1.实验结果表明,环糊精对双子草酸酯季铵盐的胶束化有显著影响.由于双子草酸酯季铵盐的水链被环糊精的空腔包裹,削弱了其胶束生成的能力,使溶液的表面张力随环糊精浓度的增加而大大增加.     

新型三乙基铵阳离子表面活性剂的合成及其表面活性

以地沟油(主要成分为脂肪酸甘油三酯)为原料,经硫酸水解和环氧氯丙烷开环酯化反应制得脂肪酸氯代丙二醇酯(3);3与三乙胺经季铵化反应合成了一种新型的阳离子表面活性剂——氯化脂肪酸丙醇三乙基铵(4),其结构经1H NMR和IR表征。界面性能研究表明:4的cmc为4.16×10-3mol·L-1,γcmc为38.36 m N·m-1,其发泡力及稳泡性与十六烷基三甲基氯化铵接近。     

Micelle formation of Tyr-Phe dipeptide and Val-Tyr-Val tripeptide in aqueous solution and their influence on the aggregation of SDS and PEO-PPO-PEO copolymer micelles

The aggregation properties of Tyr-Phe dipeptide and Val-Tyr-Val tripeptide were studied in aqueous solution and in the presence of SDS and SDS-polymer environments using UV-visible, surface tension, fluorescence and circular dichroism (CD) techniques. Both the peptides formed micelles. The cmc values obtained for dipeptide and tripeptide are 2×10(-5) and 4×10(-5) M, respectively in aqueous solution at 25°C. The presence of additives (SDS and polymer) hindered the micelle formation of peptides. The cmc values obtained by various methods are in good agreement with each other. Effect of peptides on the aggregation properties of SDS also was investigated. The cmc of SDS was decreased in presence of peptides and were reduced with increase in temperature. Using monophasic micellization concept, the association constant (K(A)) for the SDS-peptide mixed micellar systems was determined. Using biphasic model, the thermodynamic parameters viz; ΔG°(m), ΔH°(m) and ΔS°(m) for SDS-water and SDS-peptide-water mixed micellar systems, the standard free energy for transfer of SDS from aqueous to peptide additive environments were estimated at various temperatures. These results suggest that the SDS is more stable in micellized form in the SDS-water-peptide ternary systems compared to the situation in the corresponding SDS-water binary systems.     

含对苯氧基联接链的羧酸盐Gemini表面活性剂合成及胶团化特性

合成了含对苯氧基联接链的羧酸盐Gemini表面活性剂,研究了其胶团化特性.结果表明,该羧酸盐Gemini表面活性剂具有很低的cmc值,给出了cmc-T(温度)以及lncmc-(m+1)(烷烃链长)的回归方程.计算了胶团化的热力学函数变化,证实胶团化过程来自熵驱动,并表现出焓/熵补偿现象,在所考察的系列中,以(m+1)=11的胶团最为稳定.     

不等链长的碳氟、碳氢正负离子表面活性剂混合体系的表面活性

研究了全氟辛酸钠与溴化十四烷基三甲铵混合水溶液的表面活性. 测定了不同比例混合物水溶液的表面张力-浓度曲线, 得出临界胶团浓度(cmc)及监 界胶团浓度时的溶液表面张力(γcmc)值. 应用Gibbs吸附公式及吸附层中两表面活性剂分子相互作用参数法求出表面总吸附量、吸附层组成及两表面活性剂分别吸附量等. 指示此吸附层具有多分子层性质. 这可能是碳氢、碳氟正负离子混合体系的特点.     

pH-responsive surface activity and solubilization with novel pyrrolidone-based Gemini surfactants

A new series of pH-responsive Gemini surfactants with 2-pyrrolidone head groups, N,N'-dialkyl-N,N'-di(ethyl-2-pyrrolidone)ethylenediamine (Di-C(n)P, where n = 6, 8 10, 12), were synthesized and characterized by (1)H NMR, (13)C NMR, ESI-MS, and elemental analysis. The surface activity and micellization behavior at acidic, neutral, and basic conditions were characterized by equilibrium surface tension and fluorescence techniques. It was found that the surface activity of Di-C(n)P depends on the pH of aqueous solutions due to the protonation state of surfactant molecules when pH was varied. The new compounds have lower cmc and γ(cmc) in comparison with that of m-2-m type conventional cationic Gemini surfactants and gluconamide-type nonionic Gemini surfactants. Fluorescence data confirm that micelles are formed when the concentration is above the cmc. Since micellization is of fundamental importance in surfactant applications such as solubilization, microemulsion, and related technologies, the significant difference in cmc at different pH of this new Gemini surfactant is employed to solubilize cyclohexane. The preliminary result indeed shows that the solubilization capacity of Di-C(n)P can be tuned by pH.