离子液体参与构建的胶束

离子液体参与构建的有序组合体,以其独特的物理化学性质及在众多领域的应用潜能而引起广泛关注。本文结合我们的研究工作,对离子液体参与构建的胶束体系的主要研究成果进行了综述,重点介绍了传统表面活性剂在离子液体中胶束的形成、表面活性离子液体在水溶液中的聚集行为、离子液体作为添加剂对传统表面活性剂胶束的影响。在此基础上,归纳了部分体系胶束形成的机理和规律,并展望了离子液体构建的胶束体系研究和发展的方向。     

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.     

一种新型表面活性剂的表面活性的研究

采用表面张力法确定了新型表面活性剂3-对壬基苯氧基-2-羟丙基三甲基溴化 铵的临界胶束浓度(cmc)，并考察了盐度、温度和pH值对其cmc的影响。结果表明， 此种表面活性剂的表面活性较高，盐度对其cmc影响最大，其次是pH值，温度对其 cmc的影响较为复杂。理论计算结果表明，采用热力学函数可较好地解释试验结果 。     

蔗糖对MO/水立方液晶体系流变性质的影响

主要研究了蔗糖对甘油单油酸脂(monoolein, MO)/水立方液晶体系的流变学性质及其相行为的影响. 根据体系流变性质的变化和偏光显微镜照片, 得出随着蔗糖含量的增加, MO/水体系发生了由反相立方液晶到反相六角状液晶的相转变. 蔗糖与MO分子通过氢键相互作用, 减弱了两亲分子间的静电斥力. 当蔗糖含量增加到一临界值时, 体系的立方结构被破坏, 继续增加蔗糖的含量, 体系就会形成新的反相六角状液晶.     

离子液体应用于电合成导电聚合物*

自20世纪70年代导电聚合物发现以来,聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚（3,4-乙撑二氧噻吩）、聚对苯及其衍生物等,以其特殊的电子、电化学、光学性质以及巨大应用潜力受到广泛关注。离子液体是一类在室温或接近室温时呈液态的离子化合物,作为一类环境友好的新型绿色溶剂,具有很多独特的物理化学性质。本文综述了离子液体作为反应介质、支持电解质、测试介质以及离子液体参与形成的聚集体,在导电聚合物的电化学合成以及电化学性质测试中的研究进展,并展望了发展趋势。     

由碳酸钠诱导形成的油酸钠蠕虫状胶束的流变学性质

当Na₂CO₃浓度逐渐增加时, 用流变学的方法研究了阴离子表面活性剂油酸钠(NaOA)在溶液中从胶束转变成蠕虫状胶束的过程. 首先测量体系剪切粘度(η)和剪切速率的关系得到零剪切粘度(η₀). 然后由动态振荡实验得到复合粘度(|η^*|)、动态模量(储能模量G'、损耗模量G"和结构松弛时间τ_s)等物理量. 应用Cox-Merz规则和Cole-Cole图, 证明NaOA (0.040～0.080 mol/L)/Na₂CO₃ (0.25～0.50 mol/L)体系形成蠕虫状胶束, 且蠕虫状胶束的动态粘弹性在NaOA (0.050～0.080 mol/L)/Na₂CO₃ (0.35～0.45 mol/L)范围是符合Maxwell模型的线性粘弹性流体.     

卤化钠对一种新型阳离子表面活性剂动态表面张力的影响

The equilibrium and dynamic surface tension （DST） of the novel cationic surfactant, 3-（p-nonylphenoxy）-2-hydroxylpropyl trimethyl ammonium bromide, abbreviated as RTAB, were studied. The effect of sodium halide such as NaCl, NaBr and NaI on the DST behavior of the RTAB solution below its CMC was studied in detail. Due to the preferential adsorption, the effect of hydration and salting out, the ability to reduce the DST values at the same concentration was in the order of NaI〉NaBr〉NaCl. Attributed to its high surface activity, the equilibrium time of the DST of the surfactant solution was insensitive to the ionic strength.     

QSPR模型对AE3SO3表面活性剂的cmc计算及其分子中EO基团对胶束化的作用

合成并纯化了三种阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯(3)醚磺酸钠AE₃SO₃ [CnH_2n+1(OE)₃SO₃Na (n=12, 14, 16)].用我们建立的定量结构-性质相关(QSPR)模型预测它们的cmc值,其结果与表面张力测定的实验值相吻合;并用QSPR计算分子中嵌入0～5个EO基团的C₁₂ESO₃的cmc值,表明EO具有疏水性.从Klevens经验公式和有机概念图均得出,EO链对AE₃SO₃疏水性的贡献随烷基链长增加(n=12～16)而逐渐减弱,3个EO基团分别相当于2.4, 2.3, 2.2个CH₂的疏水作用.热力学计算表明,在C₁₂SO₃中引入第1个EO后,胶束形成的ΔG°_mic下降约3 kJ/mol,相当于1个CH₂的疏水作用,而第2和第3个EO的引入使ΔG°mic下降约2 kJ/mol,即每个EO基团相当于1/3个CH₂的疏水作用;说明随着分子中EO数增加,每个EO基团的疏水性减弱,亲水性的作用越来越明显.长期被认作是亲水基团的EO也具有一定的疏水性.     

双子表面活性剂溶液的表面活性的研究

研究了阳离子型双子表面活性剂,二溴化-N,N'-二(二甲基烷基)乙(已)二铵,以及它们与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配体系的表面活性,测定上述体系的平衡态表面张力。结果表明：双子表面活性剂的表面活性大大高于十二烷基三甲溴化铵(DTAB);对于两种双子表面活性剂,其表面活性和表面张力时间效应受其联接基团的影响远大于其烷基链的影响。双子表面活性剂与SDAB复配,其协同效应不如DTAB。动表面张力测定得到它们的各种参：t~i,t~m,γ~m,t*和n等值,结果表面双子表面活性剂的瞬时活性也高于DTAB。     

光调控分子有序聚集体及其功能化研究进展

双亲分子在溶液中可以缔合形成胶束、囊泡、液晶、乳液等有序分子聚集体。在分子中引入功能性的基团,通过改变分子的结构、浓度或引入外部刺激,可以对有序分子聚集体的类型和性能进行调控。光作为一种绿色可控的清洁能源,是一种理想的外部刺激信号。在双亲分子中引入感光基团,可以通过光照调节有序聚集体的组装,并进一步实现功能性的调控。本文综述了近年来在光调控分子有序聚集体方面的研究及其在生物、传导、纳米材料制备中的应用。同时,对光调控的功能性有序分子聚集体未来的发展前景进行了展望。