小角X射线散射表征AOT/水层状溶致液晶的有序性

用小角X射线散射研究了AOT/水层状溶致液晶的有序性. 通过对散射曲线的解析, 讨论了表面活性剂浓度、温度和助表面活性剂等三个方面对溶致液晶层状相结构有序性的影响. 在一定的范围内, 提高温度, 改变表面活性剂浓度和加入少量助表面活性剂可使碳氢链排列由稀疏转变为密实, 层状相也相应地由“柔性双层”过渡到更加有序化的“平面双层”. 基于形状因子和体系内分子间作用力, 提出了层状相形成与有序化的机理, 同时采用分子模拟的方法展现了不同浓度下的液晶结构.     

表面活性剂溶致液晶的流变学性质*

系统阐述了三种溶致液晶(六角状、立方状和层状液晶)的流变性质,概括了各自的流变性特点并给出了其理论模型,特别对立方相的流变学模型和层状相的剪切诱导转变作用进行了较详细的说明.讨论了因为这种转变而导致的囊泡的形成,并且在表面活性剂和嵌段共聚物中均可观察到剪切诱导的结构转变.     

正、负离子表面活性剂混合体系溶致液晶生成的相行为

研究了烷基(C8,C12,C14)三甲基溴化铵、烷基(C12,C14)溴化吡啶与烷基(C8,C12)硫酸钠混合体系溶致液晶形成的条件与结构的变化.在高浓度的水溶液中,随着正、负离子表面活性剂摩尔比接近于1,液晶结构由六角相过渡为层状相.表面活性剂非极性链长改变,对相行为影响显著,短碳链的正、负离子表面活性剂混合体系,在等摩尔比时,体系为层状液晶或立方液晶为主,夹杂少许沉淀.随碳链增长,两类表面活性剂间的静电吸引效果表现为生成沉淀的摩尔比例范围变宽,沉淀量增多,共存的液晶相减少,甚至消失.若只改变正离子的极性头基,季胺盐比吡啶盐与烷基硫酸盐的作用要强,形成不溶物的混合摩尔比例范围更宽.     

层状溶致液晶中电沉积铂纳米线

以非离子表面活性剂四氧乙烯基正十二烷基醚与氯铂酸水溶液构建层状溶致液晶, 通过电沉积技术制备了金属铂纳米线. 分别采用偏光显微镜、小角X射线散射对液晶进行结构分析, 通过透射电镜和能量弥散X射线谱分析观测产物形貌并确定其组成. 结果表明, 相对于饱和甘汞电极, 沉积电势在0.05～0.20 V范围内, 金属铂沿表面活性剂双分子层膜生长, 反应前后液晶相的长程周期性结构无明显变化; 在0.10 V沉积电势下, 随反应时间从960 s延长至3840 s, 去除表面活性剂后沉积产物分别为层状纳米粒子、层状纳米线以及长度达十几微米且致密的纳米线. 讨论了层状液晶对沉积产物的结构导向作用.     

直链醇链长对层状液晶结构与稳定性的影响

作为助表面活性剂,直链醇在层状溶致液晶的制备中是非常重要的。本文以层状液晶的相行为和小角度X射线衍射测量,研究了直链醇链长对层状液晶结构与稳定的影响。     

辛基三甲基溴化铵与辛基硫酸钠混合水溶液的相行为

对辛基三甲基溴化铵(OTAB)与辛基硫酸钠(SOS)正、负离子混合表面活性剂水溶液的相行为进行了研究.在高浓度的溶液中,混合表面活性剂形成液晶相,随着混合摩尔比OTAB/SOS接近于1,液晶结构由六角相转层状相,同时夹杂少量沉淀物;在中等浓度时,任意混合摩尔比例下皆为均相透明溶液;在低浓度下,在很宽的OTAB/SOS混合摩尔比的范围,出现双水相,其中的表面活性剂稀薄相,为不同大小的胶团与囊泡组成的稀溶液,另一表面活性剂富集相中则为数密度很大的囊泡聚集体,富集相对油溶性染料的增溶作用比非富集相高得多.     

C12EO4与氨丙基三乙氧基硅烷水溶液自组装和流变性研究（英文）

研究了3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯(C12EO4)水溶液的相行为、溶液自聚集作用和流变性,小角度X-射线散射(SAXS)、低温透射电子显微镜(cryo-TEM)和氘谱核磁共振(2H NMR)测定确定了溶液中聚集体结构,测定了聚集体混合物溶液的流变性质.结果表明:随着溶液混合物组分的变化,溶液聚集体结构发生了改变,在Lα相区内,恒定C12EO4浓度,随着APTES浓度增加聚集体结构由高曲率聚集体转变为低曲率的层状结构;而在恒定APTES浓度时,随着C12EO4增加,Lα相由低粘弹性的囊泡溶液转变为粘弹性极高的密堆积囊泡和平面层状结构共存的类凝胶相,溶液聚集体结构和结构转变是由于APTES水解产物插入至C12EO4胶束引起的.非离子表面活性剂和氨基硅烷混合物溶液相结构及结构转变的新结果对于完全理解该类混合物的实际应用,特别是作为模板合成硅材料的应用具有重要理论意义.     

Gemini表面活性剂联接基团对合成硅基介孔材料结构的影响

考察了Gemini表面活性剂不同联接基团对介孔结构的影响, 通过改变联接基团碳链的长度和在联接基团中加入苯基和羟基改变链的柔性和亲水性, 可改变表面活性剂在两相界面的头基面积和电荷分布, 形成不同的表面活性剂溶液结构, 并通过自组装过程控制生成不同介孔材料的孔结构. 当联接基团链长为4~8个碳时, 得到六方相孔道结构, 而当碳链长度增加为10~12个碳时, 形成立方相孔道结构, 其中以GEM16-6-16为模板, 形成了高度有序的MCM-41, 以GEM16-12-16为模板, 则得到高度有序的MCM-48. GEM16-3(OH)-16可合成出层状结构, 但有序性较低. GEM16-(1-Ar-1)-16的cmc较低, 在水溶液中溶解度极低, 当加入共溶剂乙醇时, 得到了空心球结构.     

嵌段共聚物反介观液晶相新方法合成多级有序排列的二氧化硅纳米棒

在非极性溶剂体系中,开辟了利用反相液晶法制备多级有序纳米材料的新方法.利用嵌段共聚物表面活性剂在非极性溶剂中形成反相胶束,无机硅物种可以进入胶束的内部,在溶剂挥发后,有机-无机物种进一步组装成为反相六方液晶相.除去模板剂后即制备出尺寸规则的二氧化硅纳米棒材料.由于嵌段高分子的作用,六方排列的二氧化硅纳米棒进一步排列成层状结构(层间距约150nm).通过选择表面活性剂及改变其浓度,纳米棒的尺寸可以在9～15nm范围内调变.该反应途径对于合成其它尺寸均一、多级有序排列的纳米棒材料是非常有意义的.     

Igepal CO系列表面活性剂溶致液晶的结构特性

对壬基酚聚氧乙烯醚（IgepalCO）系列表面活性剂,生成何种溶致液晶与其EO基团数n有关,而在何浓度范围内生成溶致液晶则与生成溶致液晶的最低水含量及最大水增溶量有关．EO基团数n小于10时,生成层状液晶,n大于10时则生成六角状液晶,层状液晶两亲双层内,水与表面活性剂的最低摩尔比rmin和最高摩尔比rmax随EO基团数n增加分别是非线型增加与线型增加,在IgepalCO520（n＝5）中加入IgepalCO710（n＝10．5）,对层状液晶的生成无显著影响,在IgepalCO710中加入IgepalCO520,则对六角状液晶的生成产生显著影响,出现了六角状液晶向层状液晶的转变。