不等链长的碳氟、碳氢正负离子表面活性剂混合体系的表面活性

研究了全氟辛酸钠与溴化十四烷基三甲铵混合水溶液的表面活性. 测定了不同比例混合物水溶液的表面张力-浓度曲线, 得出临界胶团浓度(cmc)及监 界胶团浓度时的溶液表面张力(γcmc)值. 应用Gibbs吸附公式及吸附层中两表面活性剂分子相互作用参数法求出表面总吸附量、吸附层组成及两表面活性剂分别吸附量等. 指示此吸附层具有多分子层性质. 这可能是碳氢、碳氟正负离子混合体系的特点.     

稳态荧光探针法研究对-烷基-苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱的聚集行为

利用荧光探针法和表面张力法测定了一类疏水基中含有苯基的新型甜菜碱两性离子表面活性剂对-烷基-苄基聚氧乙烯醚羧酸甜菜碱(ABECB)的临界胶团浓度(cmc)、胶团微极性和表面张力(γ_cmc).研究结果表明,荧光探针(芘)法可用来测定这类表面活性剂的临界胶团浓度(cmc),且测定结果与表面张力法(吊片法)接近;ABECB具有较低的cmc和γ_cmc值,表明此类表面活性剂具有优良的表面活性; 胶团的微极性随着疏水链长的增大而略微减小,氧乙烯(EO)单元数的增大对ABECB胶团核内的微极性影响不明显.     

C9pPHCNa与C10TABr混合水溶液的表面吸附和胶团形成

羧酸盐Gemini表面活性剂C9pPHCNa与季铵盐表面活性剂十烷基三甲基溴化铵(C10TABr)混合水溶液的胶团生成能力、降低水表面张力的能力和效率均出现明显的增效.当C9pPHCNa在溶液中的摩尔分数(α1)为0.33时,cmcT(临界胶团总浓度)、γcmc(临界胶团总浓度对应的表面张力)、c20,T(降低20mN·m-1水表面张力所需的表面活性剂总浓度)这3个指标均达到最低值,分别为0.60mmo·lL-1、23.5mN·m-1和1.58×10-5mol·L-1.在所有考察的溶液比例范围内,二组分在混合胶团和表面吸附层中的组成均接近等摩尔比,表现出强烈的分子间相互作用.     

荧光探针法研究连接基团对双子型阳离子表面活性剂聚集行为的影响

利用荧光探针法和表面张力法测定了新型双子型阳离子表面活性剂的临界胶团浓度(cmc)、最低表面张力(γ_cmc)、胶团微极性和胶团聚集数(N_agg),探讨了连接基团对此类表面活性剂在水溶液中聚集行为的影响.结果表明,当连接基团增长时,cmc和胶团微极性增加,γ_cmc增大,N_agg减少,表面活性降低,在溶液中自发形成胶团的能力减弱.     

椰油酸二乙醇酰胺对冷轧钢在二氯乙酸溶液中的缓蚀性能

采用失重法、动电位极化曲线法研究了非离子型表面活性剂椰油酸二乙醇酰胺对冷轧钢在二氯乙酸(Cl₂CHCOOH)溶液中的缓蚀作用;测定各条件下溶液的电导率和表面张力探究加入缓蚀剂后所引起溶液构效性的变化,通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测试对钢表面微观形貌和亲/疏水性进行了表征分析。结果表明：CDEA对冷轧钢在0.10 mol·L^-1 Cl₂CHCOOH溶液中具有良好的缓蚀作用90 mg·L^-1 时最大缓蚀率为95.1%(40℃)。CDEA在钢表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,其标准吸附Gibbs自由能为-31～-40 kJ·mol^-1。动电位极化曲线表明CDEA为“几何覆盖效应”的混合抑制型缓蚀剂。随着CDEA浓度的增加,表面张力下降,临界胶束浓度(CMC)值为30 mg/L;含CDEA的Cl₂CHCOOH水溶液的电导率在钢片腐蚀浸泡后有所下降。缓蚀钢表面表现为疏水性,接触角为95.06°。SEM和AFM微观形貌进一步表明...     

新型支链型氟碳表面活性剂的合成及性能研究

全氟辛基磺酸/全氟辛酸(PFOS/PFOA)类氟碳表面活性剂是性能最好、应用最广的一类氟碳表面活性剂,然而该类氟碳表面活性剂已被列为自然界中最难降解的有机污染物之一,采取引入氟碳支链的策略研发PFOS/PFOA替代物,以全氟-2-甲基-2-戊烯为原料合成了含CF_3CF_2CF_2C(CF_3)_2基团氟碳表面活性剂.表面活性研究表明,亲水基团种类对该类结构氟碳表面活性剂表面性能影响较大,亲水基团为氧化铵时表面活性最好.连接基团长短与亲水基团大小对表面活性影响一般,但提高两者的刚性可以有效提高表面活性.表面活性剂化合物中的羰基与带正电荷的氮原子会产成分子内相互作用,增强分子的刚性,进而提高表面活性.氧化铵型氟表面活性剂的临界胶束浓度为1.73×10~(-2)mol/L,临界胶束浓度时可使水的表面张力降低至19.93 mN/m,其与APG0810复配时具有极好的协同效应,在基本不改变表面张力的情况下,氟碳表活性剂的使用量可降低100倍.     

阴/阳离子型表面活性剂对A3碳钢缓蚀的协同效应

采用电化学方法、静态失重法和观察法研究了阳离子双子表面活性剂(12-2-12)和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及其复合体系在1M HCl溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。研究结果表明:二者具有很好的离子协同效应,在较低浓度下即具有很好的缓蚀效果,属于阴极/阳极混合型抑制剂,当二者复合摩尔比为1:0.8时,协同效应最佳,缓蚀率达到99.9%。通过实验所得数据对其缓蚀机理进行推导,结果表明其缓蚀机理符合Langmuir吸附模型。     

锌电极有机复配缓蚀剂的性能研究

应用极化曲线、表面张力、放电实验和SEM等测试方法,研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(简称SDBS)和非离子表面活性剂吐温-20(简称Tween)之复配体系(简称ST)在碱性介质中对锌电极电化学性能的影响及其作用机理.实验表明,复配缓蚀剂ST具有比单一添加SDBS或Tween更高的缓蚀效率,并且二者具有明显的协同作用,Tween在复配体系中的作用是使活性物质于锌电极表面的临界胶团浓度显著降低,吸附分布更加均匀.从而可更有效的抑制锌电极腐蚀,改善锌电极的表观形貌,达到延迟钝化的效果,使活性物质利用率得到显著提高.     

表面张力法和电导法对比测定表面活性剂临界胶束浓度*

通过比较表面张力法和电导法测定阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(TX-100)的临界胶束浓度的实验效果,明确了2种方法的优劣。 采用挂环法测试了不同浓度SDS和TX-100水溶液的表面张力,得到了它们的临界胶束浓度以及饱和吸附量、分子截面积;采用电导法研究上述2种表面活性剂溶液的电导率曲线,仅得到SDS的临界胶束浓度。与电导法相比,表面张力法得到的表面活性剂性质信息更多,应用更广泛。该实验使学生加深理解不同电性表面活性剂临界胶束浓度的性质及测定方法,明确不同方法的优缺点,扩大知识面,同时也提高学生处理数据的能力,为学生今后进一步学习应用表面活性剂打下良好基础。     

酰胺基团对Gemini表面活性剂表面活性和聚集行为的影响

本文合成了含酰胺基团和不含酰胺基团的两类Gemini阳离子表面活性剂,测定了其表面活性参数,研究了酰胺基团对表面活性剂的表面活性和聚集行为的影响。结果表明,酰胺基团提高了Gemini阳离子表面活性剂的临界胶团浓度,降低了胶团聚集数,增强了胶团微极性,增大了表面活性剂的饱和吸附量。     

C9pPHCNa与C10TABr混合水溶液的表面吸附和胶团形成

羧酸盐Gemini表面活性剂C9pPHCNa与季铵盐表面活性剂十烷基三甲基溴化铵(C10TABr)混合水溶液的胶团生成能力、降低水表面张力的能力和效率均出现明显的增效. 当C9pPHCNa在溶液中的摩尔分数(α1)为0.33时，cmcT(临界胶团总浓度)、γcmc(临界胶团总浓度对应的表面张力)、c20,T(降低20 mN•m^-1水表面张力所需的表面活性剂总浓度)这3个指标均达到最低值，分别为0.60 mmol•L^-1、23.5 mN•m^-1和1.58×10^-5 mol•L^-1. 在所有考察的溶液比例范围内，二组分在混合胶团和表面吸附层中的组成均接近等摩尔比，表现出强烈的分子间相互作用.     

Triton X-100/CTAB在乙二醇/水混合溶剂中的热力学性质和胶团化行为

利用表面张力法, 研究了非离子表面活性剂Triton X-100和离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)混合体系在混合极性溶剂乙二醇/水(乙二醇的体积分数分别为5%、10%和20%)中的热力学性质和胶团化行为. 结果表明, 混合体系在乙二醇水溶液中存在协同效应, 临界胶束浓度随乙二醇含量的增加而增大. 利用Rubingh和Maeda模型计算了混合物中各组分在胶团相中的组成、相互作用参数以及自由能的贡献. 在实验研究的乙二醇浓度范围内, 发现该非离子/离子混合体系在离子组分摩尔分数约为0.3时, 协同效应最强.     

非离子表面活性剂的吸附机理和表面胶团化对二氧化硅悬浮液稳定性的影响

测定了CAB-O-SIL在290.7K和304.2K时自水和1mol/LNaCl溶液中吸附非离子表面活性剂TritonX-100(TX100)的吸附等温线。结果表明,吸附量随温度升高而增加。NaCl的存在也使吸附量增加。运用生成表面胶团的吸附理论处理了实验结果,求得了表面胶团化的平衡常数、表面胶团的平均聚集数、临界表面胶团浓度和表面胶团化的标准热力学函数。实验表明,随TX100浓度的增大,CAB-O-SIL悬浮液稳定性出现不规则的变化。加入NaCl的效应是使悬浮液的稳定性下降和促进表面胶团的形成。结合吸附研究结果,提出了一个涉及表面胶团的颗粒相互作用模型,合理地解释了悬浮液稳定性的实验结果。     

全氟辛酸铵与全氟壬酸铵混合物的表面活性

测定了全氟辛酸铵和全氟壬酸铵及其不同比例混合物的0.1mol/L氯化铵水溶液表面张力曲线。讨论了它们的胶团化作用、吸附作用和降低水表面张力的能力。改进了Ingram-Luckhurst自单一表面活性剂活性张力曲线得到混合溶液表面张力曲线的方法。     

荧光探针法研究双子型阳离子表面活性剂与明胶的相互作用

利用荧光探针法研究了双子型阳离子表面活性剂与明胶的相互作用,考察了此类表面活性剂的分子结构和明胶对临界胶团浓度(cmc)、胶团聚集数(N_agg)和胶团微极性的影响.结果表明,当双子型阳离子表面活性剂的疏水基增长时,cmc减少,N_agg增加,胶团的微极性降低;加入明胶后,双子型阳离子表面活性剂的N_agg减少,cmc和胶团微极性增加.     

辛酸钠-醇-水溶液体系的表面化学性质研究

辛酸钠水溶液中加入不同种类醇后,使溶液最低表面张力及临界胶束浓度降低,在所研究醇中,最有效提高表面活性的是正己醇,即较长碳链醇更易参加胶团形成和在表面吸附,另外实验还发现加入醇引起胶束解离度增加,这是由于醇碳氢链可插入形成胶束的表面活性剂分子碳氢链中使胶团表面电荷密度降低,使反离子易于解离。     

2-氨基嘧啶在盐酸介质中对钢的缓蚀性能

用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究了2-氨基嘧啶(2-AP)在1.0~5.0 mol/L HCl溶液中（20~50 ℃）对冷轧钢的缓蚀作用。 结果表明,2-AP对冷轧钢在1.0 mol/L HCl中具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附模型;缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随温度的升高和HCl浓度的增加而降低。 2-AP为混合抑制型缓蚀剂;EIS谱呈半圆容抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增大。     

双烃链正,负离子表面活性剂复合物水溶液的表面化学性质研究

本文研究了具有双烃链的正、负离子表面活性剂混合水溶液的表面和液相性质、。负离子表面活性剂是琥珀酸二己酯磺酸钠[简写为(C6)2SNa],正离子表面活性剂是氯化二正辛基羟乙基甲基铵[(C8)2NCl]和氯化辛基羟乙基二甲基铵[C8NCl]。为了增加复合物的溶解度,在铵基上引入了羟乙基。测定了表面张力-浓度关系,用GIBBS公式计算表面吸附量和吸附分子面积。结果表明,由于正、负表面活性离子之间的强烈相互作用,所研究的两种混合物体系的表面活性远高于单独的表面活性剂。在等摩尔混合和离子强度0.1mol/kg情况下,(C6)2SNa-(C8)2NCl体系的吸附层组成是对称的(摩尔比为1:1),且在临界胶团浓度(cmc)以上析出新相,表明此cmc实质上是复合物的溶解度;而(C6)2SNa-C8NCl体系的吸附层为不对称组成(摩尔比非1:1),在cmc以上可能形成相当大的胶团,两种体系混合溶液的起泡性有极大差异。     

辛烷基二甲基苄基季铵盐离子液体对Q235钢的缓蚀性能

利用失重分析、 极化曲线、 电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等研究了辛烷基二甲基苄基季铵盐离子液体(ODBA)对1 mol/L盐酸溶液中Q235钢的缓蚀性能, 并分析了其在Q235钢表面的吸附行为. 失重分析结果表明, 随着ODBA浓度的增加, 缓蚀效率逐渐提高, 在ODBA质量浓度为0.2 g/L、 温度为30 ℃时, 缓蚀效率可达95.53%; 电化学测试结果与失重分析结果一致; 热力学研究结果表明, ODBA在碳钢表面的吸附是放热过程, 且遵循Langmuir吸附等温线, 是以化学吸附为主的混合型吸附; 同步热分析测试表明ODBA具有良好的热稳定性.     

Gemini表面活性剂烷烃尾链在吸附和聚集过程中的疏水协同效应(英文)

以表面张力法测定了系列Gemini表面活性剂m-6-m以及对应单体表面活性剂CmTABr的临界胶束浓度(cmc)和降低水表面张力20mN·m-1需要的浓度(pC20).比较这些参数表明m-6-m胶束化和在界面吸附的能力均强于CmTABr,这被归结为Gemini表面活性剂烷烃尾链间的疏水协同效应.与不对称Gemini表面活性剂12-6-m比较,对称的Gemini结构更有利于表面活性剂的聚集和吸附.