离子液体型表面活性剂研究

以1-甲基咪唑为原料, 制备了6个常规离子液体: 1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[bmim][BF₄]及[bmim][PF₆])、1-正己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[hmim][BF₄]及[hmim][PF₆])、1-正十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[C₁₆mim][BF₄]及[C₁₆mim][PF₆])和4个功能化离子液体: 1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[2-hemim][BF₄]及[2-hemim][PF₆])、1-乙氧羰基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[eocmmim][BF₄]及[eocmmim][PF₆]). 研究了这两类离子液体的一些物理性能, 旨在挖掘离子液体在香料香精化妆品工业中的应用价值. 分别检测了它们与一般溶剂的互溶性, 并测定了它们的表面张力和发泡性能, 实验结果表明, 仅[C₁₆mim][BF₄]和[C₁₆mim][PF₆]具有发泡性能, 发泡力分别为68和120 mm.     

表面活性剂增溶比率荧光Zn2+检测方法研究

合成了一种新的Zn2+荧光检测试剂8-(2-(十八氨基)乙酰氨基)喹啉(AQZ-18)。通过自发荧光的非离子表面活性剂OP-10增溶AQZ-18,获得了一个与Zn2+结合后在320 nm和505 nm分别有两个荧光发射峰的溶液体系。短波长荧光峰来自OP-10,荧光峰强度不随Zn2+浓度变化;长波长荧光峰来自AQZ-18,荧光峰强度随Zn2+浓度增加而增强。利用上述两个荧光峰强度随Zn2+浓度变化时的比值变化建立了一种新的比率荧光Zn2+检测方法。研究表明,Zn2+与AQZ-18形成1∶1型基态配合物,其表观结合常数为1.1×106L/mol。常见金属离子对Zn2+荧光检测无干扰,Zn2+浓度在0～1.1×10-5mol/L范围内与荧光强度变化的比值呈良好的线性关系,相关系数(r2)为0.996 2,检出限为55 nmol/L。该方法可用于水样中Zn2+的检测。     

碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂混合水溶液的表面吸附与胶团形成(Ⅳ)——非离子-非离子体系

测定了25℃不同比例的C₁₀F₁₉O(C₂H₄O)₉H与C₈H₁₇C₆H₄O(C₂H₄O)₁₀H混合水溶液的表面张力,研究混合水溶液的表面性质与胶团形成。用两种不同方法计算在表面上的表面成份、分子之间相互作用参数(β_σ)。结果表明,在非离子型碳氟和碳氢表面活性剂混合水溶液中,两种表面活性剂基本上各自形成胶团;表面分子相互作用参数皆为正值;表明此混合体系中碳氟链与碳氢链之间互疏作用的存在。     

具有高离子识别能力的镉离子表面印迹材料的制备及其离子识别机理的研究

采用氨基-过硫酸盐氧化还原引发体系, 先实现了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合, 制得高接枝度的接枝微粒PHEMA/SiO₂. 然后使接枝大分子PHEMA的侧羟基与5-氯-8-羟基喹啉(CHQ)发生亲核取代反应, 将8-羟基喹啉(HQ)基团键合在接枝大分子侧链, 使接枝大分子PHEMA实现8-羟基喹啉功能化转变, 制得表面含有高密度HQ基团的功能接枝微粒HQ-PHEMA/SiO₂, 考察研究了功能微粒HQ-PHEMA/SiO₂对Cd²⁺离子的强螯合吸附作用. 在此基础上, 采用本课题组建立的新的分子表面印迹技术, 以Cd²⁺离子为模板离子, 二氯乙醚为交联剂, 对接枝在硅胶表面的功能大分子链HQ-PHEMA进行了离子印迹, 制备了Cd²⁺离子表面印迹材料IIP-HQP/SiO₂, 深入考察研究了其离子识别与结合特性. 实验结果表明, 该离子表面印迹材料对Cd²⁺离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性, 相对于Cu²⁺和Pb²⁺两种对比离子, 印迹材料IIP-HQP/SiO₂对Cd²⁺离子的识别选择性系数分别高达25.52和22.91, 显示出超高的离子识别能力.     

氧化铝-延展型表面活性剂的吸附胶束及其吸附增溶

合成了一系列直链烷基聚氧丙烯醚硫酸钠(C_cP_pS, c=8或16时, p=9;c=12时, p=3, 6或9)并鉴定了其结构. 与十二烷基硫酸钠(SDS)类似, C₁₂P₉S在氧化铝上的饱和吸附量以及对阳离子染料亚甲基蓝的吸附增溶行为共同证实该延展型表面活性剂在表面上形成了双层吸附胶束, 但由聚氧丙烯(PPO)连接基导致的橄榄球状分子及其导致的较大分子吸附面积, 使其吸附能力及其对亚甲基蓝的吸附增溶能力均稍弱于SDS. C₁₂P₉S@Al₂O₃对弱极性分子1-苯乙醇和难溶性分子苯乙烯的吸附增溶能力均明显强于SDS, 而且对1-苯乙醇的吸附增溶量达到SDS@Al₂O₃的8.5倍, 说明1-苯乙醇主要被增溶在C₁₂P₉S双层吸附胶束中PPO连接基所在的膨大部位, 这使延展型表面活性剂改性的氧化铝在废水处理和药物传递系统等领域具有潜在的应用前景.     

非离子表面活性剂对流动注射电化学发光的增敏作用

研究了非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)对流动注射电化学发光的影响。结果发现,Triton X-100对检测低浓度三联吡啶钌(Ru(bpy)23+)有增强作用,而且Triton X-100的引入可以改变流动注射电化学发光分析系统中Ru(bpy)23+-三正丙胺(TPA)反应电极电位。在检测电位1.35V,进样量100μL,进样速度50μL/s条件下,对Ru(bpy)23+进行检测,检出限(S/N=3)达1.0×10-10 mol/L,较添加Triton X-100前灵敏度提高50倍。     

分子动力学模拟电解质对阴非离子表面活性剂界面行为的影响

通过分子动力学(MD)方法研究了不同类型电解质对阴非离子表面活性剂C₁₂EO₃C油水界面性能的影响。运用z轴质量密度分布、径向分布函数、分子间相互作用配位数、空间分布函数及均方根位移五种模拟参数来分析电解质与阴非离子表面活性剂的相互作用情况。研究表明,三种离子的加入均对水分子与表面活性剂亲水基形成的水化层结构产生影响,且从微观层面验证三种离子对表面活性剂亲水基相互作用强度大小顺序为Na⁺ < Ca²⁺ < Mg²⁺。通过扩散模拟结果可以较好地解释离子加入对界面张力平衡时间的影响情况。这对指导实验方向、制订最佳复配方案具有重要意义。     

含氧酸盐熔盐Raman光谱V1峰位移的解释

若干含氧酸盐熔盐Raman光谱表明:含氧酸根离子的v₁峰(对称伸缩振动散射)位置随阳离子不同而异,James在解释NO₃^-在熔盐中的Raman光谱时,认为正电场较强的阳离子可能使NO₃^-中N-O键电子云密度增加,从而使力常数增大,v₁峰频率上升。为了探讨这一观点是否正确以及它对其它含氧酸根离子是否适用,我们用EHMO方法计算了若干由碱金属离子Me⁺和含氧酸根离子XO_m^m-(包括NO₃^-、NO₂^-、IO₃^-等)组成的原子簇(Me⁺)_x(XO_n^m-)中的X-O键的重叠集居数和原子净电荷,并考察其与相应的熔盐的Raman光谱v₁峰位置的关系。以探讨v₁峰位移的物理实质。     

羧酸盐双子表面活性剂的合成及性能

为筛选环境友好的新型双子表面活性剂,以水杨酸为原料设计合成了5个羧酸盐型双子表面活性剂EODPN1-EODPN5[2,2'-(1,2-CH₂CH₂-二-O-)-二-(4-C_nH_2n+1COPhCOONa),n=5,7,9,11和13],并通过核磁共振波谱仪(NMR)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对目标产物进行了结构表征。 探究了EODPN作为表面活性剂的性能,并利用Gibbs表面吸附方程,通过理论计算得到相关热力学参数,结果表明,目标分子具有优异的表面活性,临界胶束浓度(CMC)值低(最低达0.4 mmol/L),表面张力性能优良(最低达29.74 mN/m),单位面积表面吸附量(Γ)高(最高达3.37×10^-6 mol/m²)。 通过改变疏水基烷基碳链的长度,优化了EODPN的表面活性和自组装能力,筛选出EODPN4为最佳的表面活性剂。 借助EODPN4能与铜离子稳定结合,实现了表面活性剂含量的检测。     

新型含硅表面活性剂的合成及性能研究

含有双胺基的三硅氧烷中的伯胺基与D-葡萄糖酸-δ-内酯进行酰胺化,仲胺基与低聚乙二醇甲醚缩水甘油醚、二缩水甘油醚进行烷基化,制备了新型含硅表面活性剂Me₃SiOSiMeR¹OSiMe₃ [R¹=(CH₂)₃NR²(CH₂)₂NHCO(CHOH)₄CH₂OH; R²=H, CH₂CH(OH)CH₂O(CH₂CH₂O)_xCH₃, x=1, 2, 3] (1a, 2a～2c)和(CH₂OCH₂)_y(Me₃SiOSiMeR³OSiMe₃)₂ [R³=(CH₂)₃NR⁴～(CH₂)₂NHCO(CHOH)₄CH₂OH; R⁴=CH₂CH(OH)CH₂OCH₂, y=0, 1, 2] (3a～3c).这些化合物的结构用¹H, ¹³C核磁共振仪和元素分析仪进行鉴定.研究了这些新型含硅表面活性剂的界面性能,在浓度分别为10^-4和10^-5 mol·L^-1时可以将水的表面张力降低至约21 mN·m^-1.     

非离子表面活性剂测定方法的研究进展

综述了非离子表面活性剂测定方法(包括色谱法、质谱法、液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法、电化学法、红外光谱法、化学发光法和分光光度法等)的研究进展(引用文献82篇)。     

正离子Gemini表面活性剂/负离子聚电解质相互作用的研究

摘要 采用荧光探针法和电导法研究了正离子偶联表面活性剂(C₁₂H₂₅(CH₃)₂N-(CH₂)₆-N(CH₃)₂C₁₂H₂₅•2Br) (12-6-12• 2Br^－)和带相反电荷聚电解质聚丙烯酸钠(NaPA)的相互作用, 结果表明: 由于静电相互作用, 12-6-12•2Br^－和NaPA之间可以形成类胶束或复合物. 对比十二烷基三甲基溴化铵(DTMAB)与NaPA复配体系的荧光光谱, 发现偶联表面活性剂与NaPA的相互作用强于传统表面活性剂. 此外, 还研究了盐和醇对偶联表面活性剂/聚丙烯酸钠的复配体系微极性的影响, 发现盐和醇对表面活性剂在聚电解质上形成类胶束和复合物的溶解都有一定的促进作用.     

磁性碳纳米管表面新型镉离子印迹聚合物制备及其对大米中的镉离子富集

以苯胺修饰的磁性碳纳米管为基质,Cd²⁺为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在碳纳米管表面制备出一种新型磁性Cd²⁺印迹聚合物(MWNTs/MIIPs)。 采用扫描电子显微镜和红外光谱等技术手段对其形态和化学结构等进行详细表征。 吸附试验结果表明,该磁性印迹材料对Cd²⁺离子具有良好的吸附能力,最大吸附量为16.96 mg/g;选择吸附试验结果表明,该磁性印迹材料对Cd²⁺/Cu²⁺、Cd²⁺/Ni²⁺、Cd²⁺/Pb²⁺和Cd²⁺/Cr³⁺的相对选择因子分别是2.03、2.35、2.16和2.13。 结合原子吸收光谱分析技术,该材料MWNTs/MIIPs可用于大米中的Cd²⁺快速分离富集检测。     

阴离子磺酸盐型Gemini表面活性剂与PEO-PPO-PEO嵌段共聚物相互作用的研究

用差示扫描微量热、等温滴定微量量热、动态光散射和核磁共振(NOESY,弛豫时间)技术,研究了在pH＝9时阴离子磺酸盐型Gemini表面活性剂12-3-12(SO₃)₂与PEO-PPO-PEO嵌段共聚物F127 (EO₉₇PO₆₉EO₉₇)和P123 (EO₂₀PO₇₀EO₂₀)之间的相互作用. 研究发现,随着12-3-12(SO₃)₂浓度的增大,聚合物的临界胶束温度(CMT)降低. 与传统的单链离子表面活性剂相比,12-3-12(SO₃)₂具有更强的降低共聚物CMT的能力. 此外,在低于聚合物的CMT时,12-3-12(SO₃)₂与聚合物单体可以形成聚合物/表面活性剂胶束聚集体;在高于聚合物的CMT时,12-3-12(SO₃)₂的加入首先与聚合物单体和胶束的混合物或聚合物胶束形成聚合物/12-3-12(SO₃)₂混合胶束,然后随着12-3-12(SO₃)₂浓度的增大,混合胶束逐步解离为小的聚集体,但是,即使在很高的12-3-12(SO₃)₂浓度时,混合胶束也未完全解离.     

含氧光敏聚合反应中表面活性剂的催化作用

本文研究了二苯酮/三乙胺/氧体系引发MMA的光聚合反应中烷基铵羧酸盐类(R₁R₂R₃R₄N⁺O^-OCR₅)离子型表面活性剂的催化作用。实验结果表明,聚合速度的大小和表面活性剂的类型,分子结构以及浓度有关。表面活性剂分子对系统中氢过氧化物光敏分解的促进,使聚合反应的量子产率提高了两倍多。     

离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应作用的研究及其应用 Ⅰ.阳离子-非离子混合表面活性剂对某些显色反应的作用

离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应能产生协同增敏作用,我们曾应用Ag~+-5-Cl-PADAB-SDS-Peregal O体系测定Ag~+和CN~-,获得了满意的结果。本文以Cd-1-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)-CTMAB-非离子表面活性剂和Al-CAS-CTMAB Peregal O体系为例,进一步研究了阳离子-非离子混合表面活性剂对显色体系的作用特征和规律,以期待有助于发展高灵敏、高选择性的分光光度法。     

基于环氧树脂固化的离子印迹材料的制备及其对铅离子吸附的研究

水体中重金属离子Pb²⁺的存在对环境和人体具有较大的危害,因此,去除环境中的Pb²⁺具有重要的实际意义。本研究以Pb²⁺作为印迹模板离子、PEG-600为致孔剂、1,6-己二胺为固化剂与环氧树脂固化聚合,制备了一种环氧树脂基多孔离子印迹吸附材料(IIP)。采用静态吸附法研究了pH值、Pb²⁺初始浓度、吸附温度及吸附时间等因素对IIP吸附Pb²⁺的影响。采用X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)等方法对此材料吸附Pb²⁺前后的性质进行了表征。结果表明,在pH=4.5和293 K时,材料对Pb²⁺的吸附容量达到149.01 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型,等温曲线符合Langmuir吸附模型。此IIP具有较好的吸附能力和重复利用性能,对Pb²⁺的吸附明显高于竞争离子的吸附,并且对Pb²⁺具有较好的富集回收效果。本研究合成的...     

正离子表面活性剂与负离子表面活性剂在水溶液中的相互作用

本工作研究了碳氢链较短的溴化辛基三甲铵(简写为C₈NMe₃Br)及辛基硫酸钠(简写为C₈SNa)混合水溶液的一些表面化学性质:在表面及“油-水”界面上的混合吸附、在表面上的气泡寿命和在界面上的液滴寿命以及溶液在石蜡表面上的润湿性能.从这些性质了解正、负离子表面活性剂的相互作用.结果表明:(1)混合表面活性剂有很高的表面活性.1:1C₈NMe₃Br-C₈SNa混合物的临界胶团浓度(cmc)为～7.5×10^-3m,远小于单一表面活性剂.在此浓度时,表面张力低达～23达因/厘米;溶液-正庚烷的界面张力更低,达～0.2达因/厘米,亦远低于单一表面活性剂;(2)混合表面活性剂溶液有很高的气泡寿命及液滴寿命,亦即有较大的表面膜及界面膜强度;(3)混合溶液比单一表面活性剂的润湿性能好;(4)不同比例的C₈NMe₃Br-C₈SNa混合溶液的表(界)面总吸附量与1:1混合溶液的相近,当浓度较大时,吸附层中两者比例大多接近1:1,且表(界)面张力亦甚低:(5)与一般离子型表面活性剂的情形完全不同,无机盐对1:1混合溶液的表(界)面张力影响很小.计算吸附量时,Gibbs公式应取1RT形式,而不采用对一般离子型表面活性剂适用的2RT形式.由此得出的最小平均“分子”面积为27～29Ų,表明吸附层中表面活性离子排列紧密,膜凝聚性强.上述结果充分说明正、负离子表面活性剂在水溶液中有强烈的相互作用,其本质主要在于附加的正、负电荷的库仑引力,由此导致正、负离子表面活性剂混合溶液的一系列表面化学特性.     

水中痕量非离子表面活性剂的测定Ⅱ.苦味酸钡配合萃取比色法

研究了Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)等苦味酸盐与聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂形成配合物的萃取常数和表观吸光系数(380nm),发现Ba~(2+)>>K~+>Ca~(2+)>Na~+。提出了苦味酸钡配合萃取比色法测定水中痕量非离子表面活性剂,测定浓度为0.02～1.0mg/l时变异系数20.0％～4.5％,回收率95％。     

非离子表面活性剂液晶的线性粘弹性研究

用偏光显微镜测定了十二/十四烷基聚氧乙烯醚(C12～14EO7)/水二元体系相图的液晶区,用RS-75控制应力流变仪,在固定频率(f=0.0316Hz)时,对不同样品进行应力扫描。利用线性粘弹性区内流变参数G"与G'的比值thδ对相转变敏感的特点来确定相结构的转变,并将结果与2^HNMR结果相比较,两者吻合,这表明宏观测量手段能够反映微观相结构的变化规律。对于液晶实验结果采用弹簧-粘壶模型进行解释和讨论。