荧光探针法研究乳化剂对硅/丙核壳乳液聚合行为的影响

用荧光探针(芘)法测定了十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10),以及复配乳化剂的临界胶束浓度(CMC),并首次把荧光探针技术应用到硅/丙核壳乳液聚合反应的研究中.利用芘的I₁/I₃值,结合胶束微环境的极性变化规律和乳液聚合机理,探讨了乳化剂对聚合反应的影响.结果表明,荧光探针(芘)法可用于研究硅/丙乳液的聚合行为和确定乳化剂配比.通过粒径分析、透射电镜(TEM)对产品的结构进行了表征.     

碱金属硫酸盐-十二烷基硫酸钠-聚乙二醇三元复合体系的束缚胶束特性

采用表面张力、稳态荧光猝灭和荧光分子探针技术研究了部分碱金属(锂、钠、钾)硫酸盐-十二烷基硫酸钠(Sod ium Dodecyl Su lfate SDS)-聚乙二醇(PEG)三元复合体系的聚集特性,发现加入碱金属硫酸盐后SDS仍以束缚胶束(bound m icelle)形式与PEG发生团簇化作用.表面张力实验表明,外加碱金属硫酸盐浓度c_e增加,体系的第一临界浓度c₁渐次降低,而第二临界浓度c₂略有增大,因而形成束缚胶束的浓度区间增宽;比饱和簇集量[Γ_∞]随之增大,如加入50 mmol/L硫酸锂时,[Γ_∞]增大了40%.稳态荧光猝灭实验表明,束缚胶束聚集数N_b随PEG浓度c_p线性减小,却随SDS浓度c线性增大,并呈c_e的单增函数关系;碱金属离子使N_b增大的能力按Li⁺++顺序增加,与碱金属水合离子半径减小的顺序相同.芘分子探针的荧光特性反映了束缚胶束的微环境极性随c和c_e增加而减小,随c_p增加而增大.     

壬基酚聚氧乙烯醚型Gemini季铵盐表面活性剂的合成 及其表面性质的研究

合成了系列壬基酚聚氧乙烯醚型Gemini季铵盐表面活性剂(GNPQA), 用核磁、红外和元素分析对它们的结构进行了表征, 考察了反应条件对转化率的影响, 并用表面张力法和稳态荧光探针法对GNPQA的表面性能及胶束聚集数(N)进行了研究. 结果表明, 较优的反应条件: 反应时间为12 h, 反应温度为70 ℃, 反应原料摩尔比为n(双聚壬基酚聚氧乙烯醚)∶n(三乙胺)∶n(环氧氯丙烷)＝1∶1∶1; GNPQA的临界胶束浓度(CMC)值较相应的单体壬基酚聚氧乙烯醚型季铵盐表面活性剂(NPQA)降低了1～2个数量级, 显示了较高的表面活性; 当GNPQA溶液浓度为5～9倍CMC时, N值随浓度增大而线性增大; 随着氧乙烯(EO)单元数的增长, GNPQA的CMC和N值均逐渐减小; 结合GNPQA的表面性能参数和N值的变化规律, 探讨了这类表面活性剂表面及胶束聚集体的结构形态.     

聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物的胶束化行为研究

以氨基聚乙二醇单甲醚(MPEG-NH₂)为大分子引发剂, 采用开环聚合方法合成了聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物(PAME), 并对其结构进行了表征; 用圆二色谱(CD)研究了嵌段共聚物在水溶液中的二级结构, 用芘荧光探针技术研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC), 利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)研究了胶束的粒径分布和形态. 结果表明, 在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在, 在一定条件下嵌段共聚物能够形成球形的稳定胶束, PAME-1形成胶束的CMC为1.99×10^-5 mol/L, CMC值受共聚物中聚L-丙氨酸(PLA)链段含量的影响.     

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。     

丙烯酰胺型阴离子表面活性单体的化学结构与其胶束化行为

对两种丙烯酰胺型阴离子表面活性单体(2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠, NaAMC₁₄S; 2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠, NaAMC₁₂S)的化学结构与胶束化行为的关系进行了较深入的研究. 使用紫外分光光度法测定了NaAMC₁₄S, NaAMC₁₂S及十二烷基磺酸钠(SDS)在水中的溶解度, 同时采用表面张力法(环法)测定了它们在不同温度下的临界胶束浓度CMC; 采用稳态荧光探针法测定了不同浓度的胶束聚集数与本征胶束聚集数. 实验结果表明, 与普通表面活性剂相比, 由于丙烯酰胺型阴离子表面活性单体分子中具有两个亲水头基, 在水中的溶解性能较强, 故具有较低的Krafft温度; 在溶液表面的饱和吸附量低, 故降低水表面张力的能力较差, 即表面活性差; 疏水缔合的胶团较为疏松, 故聚集数很小; 胶束内分子间的疏水相互作用较弱, 故临界胶束浓度CMC较高.     

芘与人血清白蛋白和牛血清白蛋白结合位点微环境极性的差异

利用芘(Pyr)的微环境极性探针性质, 采用稳态荧光光谱、 荧光共振能量转移技术结合分子对接法, 对比分析了Pyr分别与人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)作用机制的差异. 结果表明, HSA和BSA中Pyr的I₁/I₃平均值分别为1.36和0.92; Pyr与HSA和BSA的结合常数分别为1.86×10⁷和1.71×10⁵ L/mol; Pyr与HSA和BSA中色氨酸残基表观距离分别为2.37和2.34 nm. Pyr在HSA和BSA中不同的结合位点位于ⅠB子域和ⅠA子域, 其结合位点周围氨基酸残基的极性是影响Pyr I₁/I₃值的主要原因之一. 实验证实Pyr与HSA和BSA结合作用位点处的微环境极性存在差异.     

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.     

新型染料敏化体系──荧光素染料碘鎓盐的光谱研究

本文合成了一系列荧光素类染料碘盐,并研究了其光谱及光化学性质。结果表明,通过改变结构,可改变它们的吸收光谱。提出可用I_Ⅰ/I_Ⅱ值来表征这类化合物在溶剂中的相对解离程度。随溶剂极性,染料母核C-6位周围(C-7,C-8位)空间位阻增大和染料母核上吸电子取代基增多,I_Ⅰ/I_Ⅱ值增大,它们的相对解离程度升高,光谱性质显着变化,光化学反应速度下降。在极性和非极性溶剂中,浓度对光谱和光化学性质具有不同的影响。显示这类化合物除可用作可见光敏化聚合和交联的光引发体系外,还可能用作探针探测周围环境的变化。     

三种不同分子结构阴离子表面活性剂胶束微结构的NMR研究

用核磁共振测定自旋-晶格、自旋-自旋弛豫时间(t₁,t₂)、自扩散系数(D),用2DNOESY技术对正十四烷基硫酸钠、β-戊基壬烷基硫酸钠和β-戊基壬烷基聚氧乙烯醚(4)硫酸钠三类阴离子表面活性剂水溶液进行了观测,烷烃链各基团的t₂/t₁值给出了这三类分子形成各自胶束的水合层位点信息以及烷烃链在胶束内核中堆积程度的比较,自扩散系数结果表明,β-戊基壬烷基硫酸钠比正十四烷基硫酸钠形成的胶束的水合动力学半径小,但β-戊基壬烷基聚氧乙烯醚(4)硫酸钠形成的胶束水合动力学半径明显大于其它两类表面活性剂胶束,2DNOESY谱图提供了β-戊基壬烷基聚氧乙烯醚(4)硫酸钠分子中聚氧乙烯基键在胶束外层卷曲排列的信息.     

荧光探针法研究核壳结构有机硅-丙烯酸酯乳液的聚合行为

以芘为荧光探针,探讨了有机硅-丙烯酸酯核壳乳液聚合过程中,芘的第一振动峰(373 nm处)与第三振动峰(384 nm处)荧光强度的比值I1/I3与乳化剂、有机硅单体(D4)和引发剂(KPS)用量之间的关系,并结合聚合过程中探针芘的I1/I3峰值与单体转化率及乳胶粒形态演变之间的关系,研究了核壳结构有机硅-丙烯酸酯乳液的聚合行为.研究结果表明,探针芘的I1/I3峰值随乳化剂用量,D4用量,KPS用量不同发生相应的变化,随单体转化率的增加而增大.当乳化剂用量、D4用量、KPS与总单体的质量比依次为2 g、8 g、0.7%时,得到的乳液具有优良的综合性能.聚合反应过程中,当种子乳胶粒转变为核壳乳胶粒时,芘的I1/I3峰值仍呈现出明显的转变,说明有机硅-丙烯酸酯核壳乳液具有互穿聚合物网络结构.因此,荧光探针可用于研究有机硅-丙烯酸酯核壳乳液聚合反应进程.     

支链烷基苯磺酸钠聚集性质的实验与理论研究

以芘为探针、二苯酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定了合成的4种链长分别为10、12、14、16碳,苯环均在β位取代的对烷基苯磺酸钠的临界胶团浓度、胶团聚集数和微极性.研究了链长对支链烷基苯磺酸钠聚集性质的影响.分析了支链烷基苯磺酸钠疏水、亲水基团对聚集性质的影响.用量子化学从头算Hartree Fock方法取6 31G 基组计算了支链烷基苯磺酸根离子气相中的电荷分布.     

稳态荧光探针研究支链烷基苯磺酸钠的聚集行为

以芘为荧光探针、二苯酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法测定了合成的4种带干扰基(磺酸基邻位的短链烷基)的支链烷基苯磺酸钠的临界胶团浓度、合适猝灭剂浓度下的胶团聚集数以及在不同浓度氯化钠水溶液中的胶团聚集数.结果表明,支链烷基苯磺酸钠分子中长链烷基碳数增加,临界胶团浓度大幅度降低,胶团聚集数减小;分子中短链烷基碳数增加,临界胶团浓度降低幅度小,胶团聚集数增大;胶团聚集数随氯化钠浓度增大而增大.     

稳态荧光探针法研究烷基苄基聚氧乙烯醚丙烷磺酸钠的聚集行为

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3种高纯的烷基苄基聚氧乙烯醚丙烷磺酸钠的临界胶束浓度、不同表面活性剂浓度下的胶团聚集数和胶团微极性.研究了链长变化对烷基苄基聚氧乙烯醚丙烷磺酸钠聚集性质的影响.考察了胶团聚集数的浓度效应,并由胶团聚集数与表面活性剂浓度关系方程外推求得了它们各自的临界胶束聚集数.     

Fluorescence of commercial Pluronic F127 samples: Temperature-dependent micellization

We present a novel approach of using the butylated hydroxytoluene (BHT) antioxidant found in commercial Pluronic F127 samples as a marker of polymer aggregation. The BHT marker was compared to the pyrene dye and static light scattering methods as a way to measure the critical micelle concentration (CMC) and critical micelle temperature (CMT). The n→π(?) transitions of BHT are sensitive to the microenvironment as demonstrated by plotting the fractional intensities of its excitation (≈280nm) and emission (≈325nm) peaks. BHT is more sensitive to changes in temperature than concentration. The partition coefficient increases ≈40-fold for pyrene compared to ≈2-fold for BHT when the temperature is increased from 25 to 37°C. CMT values determined using the BHT fluorescence decrease with increasing F127 concentration. Our results show that BHT can be used as a reliable marker of changes in the microenvironment of Pluronic F127.     

Adsorption and Micellization Properties of Novel Heterodouble‐Chained N‐Acyltaurate Surfactants

A set of heterodouble‐chained N‐acyltaurate surfactants (abbreviated as m+nP‐T, where m and n were carbon numbers of alkyl chain; P was phenyl; T was taurate) were synthesized. The novel amphiphiles contained sodium taurine as hydrophilic moiety and two different hydrocarbon chains as hydrophobic moiety. One was a long alkyl chain, and the other had an aromatic residue. Their surface properties were determined by Wilhelmy‐plate method, and micellization properties were investigated by fluorescence spectra of extrinsic probe and intrinsic probe. It was found that these surfactants showed some aberrant properties. It was difficult to obtain the equilibrium surface tension and critical micelle concentration (cmc) for the surfactants with two long chains. Pyrene was solubilized in micelle at concentration above cmc, and the fluorescent intensity ratio of the first vibronic peak (373 nm) to the third vibronic peak (383 nm) of pyrene decreased gradually. The aggregation number N, characterized by quenching the phenoxyl residue with methyl viologen (MV²⁺) as the extrinsic quencher, gradually increased with increasing surfactant concentration. These indicated that more and more molecules packed in a micelle with increasing concentration.     

番红花红T与表面活性剂的作用及其在标记DNA中的应用

对阳离子染料番红花红Ｔ（ＳＴ）在阴离子表面活性剂存在时的溶液状态的吸收光谱和荧光光谱进行了研究。结果表明，低浓度阴离子表面活性剂与ＳＴ形成缔合物，导致ＳＴ的吸收与荧光强度降低；增大表面活性剂的浓度，其分子胶束前预聚集促使染料形成非荧光二聚体，导致荧光急剧猝灭，吸收光谱出现新的特征吸收峰；当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度（ＣＭＣ）时，染料二聚体离解，ＳＴ单体增溶于胶团中形成新的高量子产率荧光体。本文     

Properties of aqueous solution of sodium glycocholate and a nonionic surfactant,and their mixtures

The micellar properties of aqueous binary mixed solutions of sodium glycocholate, NaGC, and octa-oxyethylene glycol mono-n-decyl ether, C₁₀E₈, have been studied on the basis of surface tensions, the mean aggregation number and the polarity of the interior of the micelles. The mean aggregation number, measured by steady state quenching method, decreased with the increase of the mole fraction of NaGC in the mixed system. The polarity of the interior, estimated by the ratio of first and third vibronic peak in a monomeric pyrene fluorescence emission spectrum, suggested that the hydrophobicity of intramicelles increased with the increase of the mole fraction of NaGC in the mixed system. These are considered to be caused by the differences in the chemical structure and the hydrophobic nature between NaGC and C₁₀E₈. The mean aggregation number and the polarity of the interior for each micelle near the CMC in lower total concentration of surfactants showed the tendency approaching those of pure micelle of the nonionic surfactant. This suggests that the ratio of NaGC in the initial micelles in the range of lower total concentration near the CMC is lower than that of the corresponding prepared mole fraction in the mixed system. This lower value was confirmed also from theoretical calculation of the ratio of NaGC at the CMC in the mixed micelle by regular solution treatment of Rubingh in the solution.