全氟壬烯氧基苯磺酸钠与四丁基溴化铵的相互作用

通过全氟壬烯氧基苯磺酸钠(C9F17OC6H4SO3Na,OBS)与四丁基溴化铵(TBAB)的复配,研究了OBS与TBAB复配体系的表面性能和润湿性能。在不同摩尔比下碳氟表面活性剂与季铵盐复配体系的临界胶束浓度(cmc)、最低表面张力(γcmc)、复配体系的总饱和吸附量(Γtm)和极限分子面积(Amin)的研究结果表明,在最佳等摩尔比时,体系的cmc和γcmc被降到最低,获得了最大总饱和吸附量(Γtm)(5.27 mol.cm-2)和最小的极限分子面积(Amin)(0.32 nm2),使其在水溶液中的表面性能增强。同时等摩尔比的复配体系,在大于0.10mmol.L-1的浓度区复配体系接触角较小,显示比较好的润湿性。     

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。     

全氟壬烯氧基苯磺酸钠/辛基酚聚氧乙烯醚-10复配体系的铺展性能

分析全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)与辛基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)复配比例对溶液的表面张力、油/水界面张力及铺展性能的影响,寻求最佳复配比例和最佳铺展浓度.研究结果表明,OBS/OP-10混合水溶液与OBS单一组分水溶液相比,表面张力略有增加,界面张力显著降低,因此混合水溶液的铺展性能显著改善,原来在环己烷上不铺展,复配后变得铺展.尤其以质量比为1∶3,浓度为3.12 mmol/L体系水溶液的铺展性能最好,可以在环己烷上快速铺展,而且显著降低了OBS的用量,约降低了67％ OBS用量,提高了经济效益.同时对OBS/OP-10不同复配比例的水溶液最佳铺展浓度进行了研究,发现由表面张力确定的临界胶束浓度、界面张力确定的临界胶束浓度并非最佳铺展浓度,三者之间有一定偏差,其中,最佳铺展浓度介于表面临界胶束浓度、界面临界胶束浓度之间,差额取决于氟碳表面活性剂和碳氢表面活性剂的性质及配比.     

SDS及其与十二烷基三乙基溴化铵混合体系在矿化水中的表面活性

测定了十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基三乙基溴化铵(DTEAB)单一体系及不同摩尔比的混合体系在矿化水溶液中的表面活性,并与在纯水和NaCl水溶液中的表面活性作了比较．所得结果表明：(1)阴离子表面活性剂SDS在含Ca^2 ,Mg^2 等的矿化水中有比在纯水和NaCl水溶液中更好的表面活性．这一方面是由于矿化水中的Ca^2 ,Mg^2 对负电胶团和表面吸附层的强烈电性作用,另一方面在大量Na^ 存在时,钠钙盐混合表面活性剂Krafft点提高不多;(2)SDS和DTEAB混合物在矿化水中具有很强的增效作用,其表面活性的变化规律与在纯水和NaCl水溶液中基本相同,表明阴阳离子表面活性剂混合体系具有优异的抗矿化水性能．这些结果可用阴、阳表面活性离子的电性作用解释．     

十二烷基季铵盐及其与十二烷基硫酸钠混合体系的表面活性

通过表面张力测定，研究了十二烷基季铵盐Ｃ１２Ｈ２５Ｎ（ＣｎＨ２ｎ＋１）３Ｂｒ（ｎ＝１，２，３，４）及其与十二烷基硫酸钠混合体系的表面活性，应用规则溶液理论，计算了混合体系表面吸附层和胶团的组成及分子相互作用参数，对于季铵盐、极性基影响大：ｃｍｃ随ｎ增加而下降，γｃｍｃ则先上升，后下降，自极性基碳链的空间阻碍、疏水、弯曲效应，以及电荷屏蔽效应可对此予以解释，对于混合体系，极性基大小对其表面活性及胶团     

全氟丁基磺酸钠与辛基三乙基溴化铵的相互作用

通过测定辛基三乙基溴化铵(C8H17N(CH2CH3)3Br,C8NE)与全氟丁基磺酸钠(C4F9SO3Na,C4F)组成的不同混合比的碳氢-碳氟正负离子表面活性剂混合体系的表面张力,得到不同摩尔比时C8NEC4F体系的临界胶束浓度(cmc)、cmc处的表面张力(γcmc)、总饱和吸附量、不同表面张力时表面吸附层的组成,利用Gibbs-Duhem方程求得cmc处的胶团组成。 采用规则溶液理论计算了胶团中分子间相互作用参数(βm),并求得cmc以上的胶团组成。 实验表明,C8NEC4F复配体系的cmc远远小于单体系的cmc,这也体现在该体系的βm负值很大,胶团内分子相互作用很强。 但是C4F与C8NE复配后γcmc较C4F单体系的变化幅度不是特别大(γcmc降低2~4 mN/m),这是由于C8NEC4F碳链的不对称性导致部分C8NE的碳链在溶液表面弯曲而覆盖了C4F端基CF3基团。 表面吸附层中氟表面活性剂相对于本体溶液是富集的,即使对于C8NE大大过量的体系,表面吸附层组成也在等摩尔附近;对于C4F过量的体系,C4F在表面吸附层中的比例比溶液中的略高。 随着表面张力的降低,表面吸附层的组成相对更偏向于氟表面活性剂。 cmc处的胶团组成随着体系中C4F含量的增大偏向于形成显著富含C4F的胶团,对于C8NE大大过量的体系,胶团组成接近等摩尔。 cmc之后的胶团组成接近等摩尔,主要归因于此时静电相互作用占主导,这和溶液配制过程中发现复配体系超过cmc一定浓度后就易生成沉淀的现象是相符的。     

三烷基季铵盐阳离子表面活性剂的合成与性能测定

用柠檬酸、十二烷基二甲基叔胺与环氧氯丙烷反应合成了柠檬酸三酯三烷基季铵盐阳离子表面活性剂。实验结果表明,在异丙醇溶剂中,反应体系在80℃,反应时间12h,产物的收率为91.5%。用红外光谱、元素分析、高效液相色谱对其结构进行了表征,通过测定其临界胶束浓度、Krafft点及泡沫性能,对产物表面活性进行了分析。     

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。     

β-环糊精与十四烷基硫酸钠和全氟辛酸钠等摩尔混合体系的相互作用

通过¹H NMR和¹⁹F NMR相结合的方法研究了十四烷基硫酸钠(C₁₄H₂₉SO₄Na, STS)和全氟辛酸钠(C₇F₁₅COONa, SPFO)等摩尔混合体系与β-环糊精(β-CD)的相互作用. 实验发现, 尽管STS的临界胶束浓度(cmc)明显小于SPFO, 即在水溶液中STS的疏水性要强于SPFO, 但是β-CD仍首先选择性包结SPFO形成1∶1包结物, 然后随β-CD浓度增加主要生成STS的1∶1包结物, 最后STS的2∶1 (β-CD/STS)包结物和SPFO的2∶1 (β-CD/SPFO)包结物同时生成. 结合我们以前的工作, 本文表明, 随着碳氢表面活性剂烷基硫酸钠的链长(8～12)进一步增加到14, β-CD对氟表面活性剂SPFO的选择性进一步减弱. 也就是说, 由于β-CD的空腔和碳氟链更加匹配以及碳氟链的刚性使得β-CD/SPFO包结物的形成始终更为有利, 但这两类表面活性剂疏水性的差别对于这种选择性的程度会产生一定影响.     

新型可聚合双季铵盐阳离子表面活性剂的合成与表征

合成了新型可聚合的单季铵盐阳离子表面活性剂(PMQ)和双季铵盐阳离子表面活性剂(PDQ)。其结构经1HNMR和元素分析表征。在25℃的中性水溶液中PMQ和PDQ的临界胶束浓度分别为25.1mmol·L-1和32.4mmol·L-1,对应的表面张力分别为37.8mN·m-1和40.95mN·m-1。     

羟基取代烷基苯磺酸盐界面扩张粘弹性质

研究了2-羟基-3,5-二癸基苯磺酸钠(C10C10OHphSO3Na)表面和正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质, 考察了平衡时间对界面性质的影响. 研究结果表明, 羟基取代烷基苯磺酸钠具有十分特异的界面性质, 其扩张模量比一般表面活性剂大一个数量级, 达到平衡的时间较长, 形成的界面膜弹性较大. 界面张力弛豫测定结果表明, 平衡时界面上存在特征时间长达103 s的慢过程. 上述实验结果可能是由于羟基间形成氢键造成的.     

油酸酰胺基季铵盐Gemini表面活性剂的制备及性能

以油酸酰胺丙基二甲基胺、1,3-二氯-2-丙醇、1,4-二溴-2-丁烯和1,4-二溴丁烷为原料,分别合成了3种不同连接基团的油酸酰胺基季铵盐阳离子Gemini表面活性剂GS-1、GS-2和GS-3.通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振波谱(1 H NMR)对其结构进行表征,并对其Krafft温度、表面活性、乳...     

新型溴化烷基取代吡啶类季铵盐的合成

以烟酰胺(1)为原料,分别与1-溴代辛烷(2a)和1-溴代癸烷经烷基化反应合成了两个新型的溴化烷基取代吡啶类季铵盐(3a和3b),其结构经1H NMR,13C NMR,IR和HR-MS(MALDI)表征。在最佳反应条件[乙醇为溶剂,1 10 mmol,n(2a)∶n(1)=1.2,于78℃反应4 h]下,3a收率69%。     

Studies of Synergism/Antagonism in Sodium Alkyl Benzene Sulfonate/Methyl Oleate Model Oil Systems

Experimental studies are conducted in order to elucidate the mechanisms responsible for synergism/antagonism for lowering interfacial tension in alkyl benzene sulfonate/brine/methyl oleate model oil and alkyl benzene sulfonate/alkali/methyl oleate model oil systems. We found that different mechanisms exist in above two systems. In alkyl benzene sulfonate/brine/methyl oleate model oil systems, methyl oleate influences the partition of added surfactants between oil and aqueous phase by changing equivalent alkane carbon number (EACN) value of model oil. In alkyl benzene sulfonate/alkali/methyl oleate model oil systems, methyl oleate in oil phase has two functions: on the one hand, it influences the partition of surfactant between oil and aqueous phase; on the other hand, it directly affects IFT by displacing surfactant molecule or forming mixed film with surfactant molecule at the interface.     

短链烷基对多取代烷基苯磺酸盐界面性质的影响

利用悬挂滴方法研究了2,5-二乙基-4-壬基苯磺酸钠(292)、2,5-二丙基-4-壬基苯磺酸钠(393)和2,5-二丁基-4-壬基苯磺酸钠(494)在空气-水表面和正癸烷-水界面的扩张流变性质,考察了时间、界面压、工作频率及体相浓度对扩张弹性和粘性的影响。研究发现,在低表面活性剂浓度条件下,表面吸附膜类似弹性膜,其强度由膜内分子的相互作用决定;高浓度下体相与表面间的扩散交换过程控制表面膜的性质。油分子的插入导致界面吸附分子之间相互作用的削弱,扩散交换过程主导界面膜性质;但随着短链烷基长度增加,油分子的影响变小。表面膜的强度在吸附达到平衡前已经决定,而界面膜在吸附饱和后仍然随界面分子重排而变化。     

Surface properties and aggregate morphology of partially fluorinated carboxylate-type anionic gemini surfactants

Three anionic homologues of a novel partially fluorinated carboxylate-type anionic gemini surfactant, N,N′-di(3-perfluoroalkyl-2-hydroxypropyl)-N,N′-diacetic acid ethylenediamine (2 edda, where n represents the number of carbon atoms in the fluorocarbon chain (4, 6, and 8)) were synthesized. In these present gemini surfactants, the relatively small carboxylic acid moieties form hydrophilic head groups. The surface properties or structures of the aggregates of these surfactants are strongly influenced by the nonflexible fluorocarbons and small head groups; this is because these surfactants have a closely packed molecular structure. The equilibrium surface tension properties of these surfactants were measured at 298.2 K for various fluorocarbon chain lengths. The plot of the logarithm of the critical micelle concentration (cmc) against the fluorocarbon chain lengths for 2 edda (n = 4, 6, and 8) showed a minimum for n = 6. Furthermore, the lowest surface tension of 2 edda at the cmc was 16.4 mN m⁻¹. Such unique behavior has not been observed even in the other fluorinated surfactants. Changes in the shapes and sizes of these surfactant aggregate with concentration were investigated by dynamic light scattering and transmission electron microscopy (TEM). The TEM micrographs showed that in an aqueous alkali solution, 2 edda mainly formed aggregates with stringlike (n = 4), cagelike (n = 6), and distorted bilayer structures (n = 8). The morphological changes in the aggregates were affected by the molecular structure composed of nonflexible fluorocarbon chains and flexible hydrocarbon chains.     

不同体系中油酸甲酯与烷基苯磺酸盐协同效应研究

研究了表面活性剂/盐/模拟油体系与表面活性剂/碱/模拟油体系中油酸甲酯与表面活性剂协同效应机理.结果表明两种体系中协同效应机理不同.在盐体系中,油酸甲酯主要通过改变油相的等效烷烃碳数(EACN) 影响表面活性剂在油水相分配.而碱体系中,油酸甲酯影响表面活性剂在油水相分配从而影响界面张力；另一方面,油酸甲酯吸附在界面上顶替表面活性剂分子影响界面张力.对于不同结构表面活性剂,两种作用竞争的结果不同.     

Interactions of Cationic Surfactant Cetyl-trimethyl ammonium bromide with Ammonium nitrate: Surface and Thermodynamic Studies

The study of interactions between surfactant and salt in aqueous solutions has attracted significant interest in recent years because of their widespread applications and relatively complex behavior. This work reports the systematic study of surface phenomenon and self-aggregation behavior of cationic surfactant cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) with ammonium nitrate (NH\begin{document}$ _4 $\end{document}NO\begin{document}$ _3 $\end{document}) salt. Surface and thermodynamic properties of cationic surfactant CTAB with NH\begin{document}$ _4 $\end{document}NO\begin{document}$ _3 $\end{document} were investigated at different temperatures using different techniques such as conductometry and surface tensiometery. The surface tension measurement was carried out to find out the critical micelle concentration, free energy of adsorption, free energy of micellization, minimum area per molecule, and surface excess concentration. The study reveals that the process of micellization is spontaneous and exothermic in nature. Conductance measurement was carried out to determine critical micelle concentration, degree of ionization and degree of counter ion binding. Addition of NH\begin{document}$ _4 $\end{document}NO\begin{document}$ _3 $\end{document} to the surfactant solutions increase the values of degree of ionization and degree of counter ion binding, although it lowers the values of critical micelle concentration showing that the process of micellization is more favorable and spontaneous. The study is very helpful to develop better understanding about interaction between electrolyte and surfactant, which are used in many applications and in different processes (e.g., pharmaceutical, industrial foaming, drug solubilization, oil recovery, and medium for metal nanoparticle formation).     

碳氟醇与阴离子表面活性剂的相互作用

测定了不同比例的C_(10)_H_(21)SO_4Na-C_3F_7CH_2OH、C_7F_(15)COONa-C_3H_7CH_2OH混合水溶液的表面张力,加入C_3F_7CH_2OH可增加阴离子表面活性剂的表面活性;在表面层中,C_3F_7CH_2OH与C_(10)H_(21)SO_4Na间分子相互作用比C_3F_7CH_2OH-C_7F_(15)COONa体系弱;这是由于CF链与CH链间“互疏”作用的结果;随着C_3F_7CH_2OH浓度增加,对C_(10)H_(21)SO_4Na胶团反离子结合度也随之增加。