相反电荷聚电解质/表面活性剂体系界面行为研究新进展

介绍了中子反射在相反电荷聚电解质/表面活性剂体系的界面行为研究中的基本原理.在阐述经典的弱相互作用体系的界面吸附行为和表面张力曲线的基础上,分析了聚合物浓度、电解质、表面活性剂疏水基链长对相反电荷聚电解质/表面活性剂体系表面张力曲线的影响,并结合中子反射实验结果,根据相反电荷聚电解质/表面活性剂体系的表面张力曲线是否出现突跃峰,将其界面吸附行为分为两类并提出了两种类型表面张力曲线对应的理论模型.     

疏水缔合聚丙烯酰胺与阳离子双子表面活性剂的相互作用

通过表面张力法和电导率法分别考察了阳离子双子表面活性剂(12-2-12)与非离子疏水缔合聚丙烯酰胺(HMPAM)和普通聚丙烯酰胺(PAM),传统表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)与HMPAM和PAM之间的相互作用。结果表明,12-2-12 HMPAM复合体系与12-2-12水溶液体系相比,在w(聚合物含量)CMC时,复合体系的电导率(κ)具有下降的趋势,且κ随着w的增大下降的趋势越明显,说明12-2-12与HMPAM之间存在相互作用。     

阴离子型聚丙烯酰胺与阳离子表面活性剂的相互作用

采用自由基水溶液共聚法制备了带有负电荷的水溶性聚丙烯酰胺,研究了水溶液中聚合物与阳离子表面活性剂的相互作用及所导致的水溶性、黏度和流变学性质的变化,为进一步研究驱油提供了理论基础.     

芳基油酸酰胺羟丙基磺基甜菜碱的合成及性能

合成了3种具有不同疏水基团的新型磺基甜菜碱两性表面活性剂,通过红外光谱对它们的结构进行了表征。 用滴体积法测定表面活性剂水溶液在25 ℃下的表面张力,从而确定其临界胶束浓度(cmc)及临界胶束浓度下的表面张力(γcmc);采用罗氏泡沫仪考察了浓度、温度对其泡沫性能的影响;采用分水时间法考察了其乳化性能。 结果表明,随着芳环在烷基链中的体积增大,cmc以及γcmc增大,饱和吸附面积Amin增大,而饱和吸附量Γmax减小。 3种表面活性剂的起泡性随浓度增大而增加,到一定值后趋于稳定;泡沫稳定性随浓度增大逐渐增强;起泡性随着温度的升高而显著增加,泡沫稳定性随温度升高而显著降低。 3种表面活性剂的乳化能力随浓度增大而逐渐增强然后趋于稳定。     

新型双子表面活性剂的制备及性能研究

制备了一系列羧基支化改性双子表面活性剂,其利用马来酸酐将2个疏水性基团和2个亲水性基团通过弱酯键连接基团连接在一起,以反丁烯二酸为羧化试剂在过氧化自由基的引发下进行羧化接枝反应接入了阴离子亲水基团。用红外光谱和核磁共振表征了合成物的分子结构。测定了合成产物的表面张力、胶团形貌、疏水性能、泡沫性能、润湿性能、乳化性能和分散性能。结果显示所合成的双子表面活性具有优异的表面性能。     

含硒磺基甜菜碱表面活性剂界面性能的氧化-还原响应行为

硒,作为一种新的氧化-还原响应位点因其良好的生物相容性日益引起人们的关注,然而,对这种新型氧化-还原响应型表面活性剂的研究相对较少,尤其是其界面性能的智能调控。本文以含硒两性离子表面活性剂苄基十一烷基磺基甜菜碱(BSeUSB)为对象,研究了其分子结构、Krafft温度、表/界面张力及发泡和乳化性能的氧化-还原刺激响应行为。发现在极微量的H_2O_2(≤体系总质量的0.056%)氧化下,BSeUSB分子中疏水的―Se―C―键转变成了具有一定亲水能力的Se=O键,表面活性剂从单头单尾的还原态变成了类Bola型的氧化态,导致表面活性剂的Krafft温度由(23.5±0.5)°C下降至0°C以下,5.00 mmol?L~(-1)时的表/界面张力分别从45.15、5.52 mN·m~(-1)升高至61.63、18.38 m N·m~(-1)。宏观上,还原态具有良好的发泡和乳化性能,而氧化态的发泡和乳化能力几乎消失。再次加入极少量还原剂Na_2SO_3(≤体系总质量的0.060%)后,分子的微观结构和溶液性能又可恢复到初始状态。总之,通过极微量H_2O_2和Na_2SO_3的交替加入,我们实现了该表面活性剂界面性能的智能调控。     

阴离子表面活性剂与聚丙烯酰胺间的相互作用

聚集体;阴离子表面活性剂与聚丙烯酰胺间的相互作用     

磺化甜菜碱型双子表面活性剂的合成及性能

以N,N'-二甲基乙二胺为起始原料,合成了一类新型磺化甜菜碱型双子表面活性剂.通过红外光谱(IR)、核磁共振(~1H-NMR)对中间体及最终产物——磺化甜菜碱型两性离子双子表面活性剂的分子结构进行了表征.对合成产物的表面性能及相关物性参数作了初步的研究.实验表明:合成制得的磺化甜菜碱型双子表面活性剂具有优异的表面活性,最低的表面张力可降至27.81 mN/m,且有着良好的乳化性能.     

疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及溶液性能研究

水溶性疏水缔合聚合物是在聚合物亲水主链上引入极少量疏水基团(一般小于2ｍｏｌ%)而形成的一种新型水溶性聚合物[1]。由于这类聚合物具有独特的流变性能,因而备受学术界和工业界关注。目前已作为涂料增稠剂[2]和流变改性剂[3]得到了应用,而通过在部分水解聚丙烯酰胺(ＨＰＡＭ)的亲水主链上引入少量疏水单体而形成的疏水缔合聚丙烯酰胺(ＨＡＰＡＭ)则可望克服ＨＰＡＭ耐温、耐盐性差的缺陷[4]而作为新一代水溶性聚合物材料用于油气开采作业[5,6]。由于亲水单体和疏水单体的不相容性,通常通过在反应溶液中加入表面活性剂使亲水单体和疏水单体…     

磷酸酯甜菜碱两性表面活性剂的合成与性能

磷酸酯甜菜碱从皮肤溶出的氨基酸量少,脱脂低,毒性和刺激性低,易降解,是一类性能优良两性表面活性剂[1,2]。它的合成大多以长链卤烷或胺为原料,成本较高。本文以高级脂肪醇、氯乙醇以及二甲胺为原料、P2O5为磷酸化剂,合成了C12H25OCH2CH(OOCCH3)CH2N+(CH3)2CH2CH2OP(O)(O )(OH)磷酸酯甜菜碱。测定了表面张力、泡沫性能、钙皂分散力及增溶能力。1　合成十二烷基缩水甘油醚(Ⅰ)[2]　在500ml三颈烧瓶中加入月桂醇0 2mol,正已烷200ml和四丁基溴化铵0 01mol;在室温和强烈搅拌下加入50%的NaOH水溶液48g,滴加环氧氯丙烷0 4mol后升…     

Gemini阴离子表面活性剂水溶液的界面活性

Gemini阴离子表面活性剂水溶液的界面活性;Gemini阴离子表面活性剂;表面张力;CMC;C20;界面张力     

Studies of Interfacial Activities of Four Kinds of Surfactants at Oil/Water Interface

This article aims to compare the interfacial activities of different kinds of surfactants in the same oil/water system. The anionic surfactants of alkylbenzene sulfonates, the polyoxyethylenated nonionic surfactants, the cationic surfactants of alkyl trimethyl ammonium chlorides, and the zwitterionic surfactants of alkyl hydroxyl sulfobetaines were used, and the interfacial tensions of the surfactant solutions against kerosene at different NaCl concentrations were measured. It is found that the interfacial activities of the alkylbenzene sulfonates are high and ultralow interfacial tensions (<0.01 mN/m) can be obtained at proper salinities. While, the nonionic surfactants have relatively low interfacial activities and the minimum tensions are around 0.01 mN/ms. The salinity scanning curves of the alkylbenzene sulfonates and nonionic surfactants decrease first, then increase, showing their interfacial activities can be changed by the salinity effectively. The cationic and zwitterionic surfactants have very low interfacial activities, of which all the tensions are higher than 0.1 mN/ms and are hard to be changed by the salinity. The experimental results may have important reference values for enhanced oil recovery.     

Effect of Crude Oil Fractions on Interfacial Tensions of Novel Sulfobetaine Solutions

The dynamic interfacial tensions (IFTs) of two novel zwitterionic surfactants with different hydrophobic groups, alkyl sulfobetaine (ASB), and xylyl substituted alkyl sulfobetaine (XSB), against kerosene, crude oil, and model oils containing crude oil fractions, such as resins, asphaltenes, saturates, aromatics, and acidic fractions, have been investigated by a spinning drop interfacial tensiometer. The experimental results show that XSB solutions show higher interfacial activity than ASB against kerosene because of the larger size of the hydrophobic part of the XSB molecule. The petroleum acids have high interfacial activity and can adsorb onto the interface. For ASB solutions, the synergism mixed adsorption of betaine and acid molecules lowers IFT values. On the one hand, the partly displacement of XSB molecules by petroleum acid at the interface results in the increase of IFTs. Therefore, resins, aromatics, and acidic fractions show strong effects on IFTs of betaine solutions. On the other hand, asphaltenes and saturates have little effect on interfacial properties. Moreover, the hydrophilic part of the betaine molecule at the interface may vary its orientation from vertical to flat with aging time. Therefore, the dynamic IFT curves of ASB solutions against model oils show “V” shape for resins, aromatics, and acidic fractions.     

阳离子聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

研究了氧化还原引发剂质量分数、偶氮类引发剂质量分数、阳离子度等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘数的影响,探讨了pH值、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数、阳离子度、用量等因素对污泥絮凝性能的影响. 较佳的制备条件为:复合引发体系中(NH4 )2 S2 O8 和CH3 NaO3 S·2H2 O总质量分数为0.015 0%、偶氮类引发剂质量分数为0.012 5%、单体质量分数为40%、阳离子度为40%,产物特性粘数为13.1 dL/g. 在污泥pH=6.0、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数为11.9 dL/g、阳离子度为40%、用量为0.027%的较佳絮凝条件下,污水的透光率达98.0%,絮凝率达66.0%,脱水率达70.0%.     

非离子表面活性剂在气液界面的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了十二烷基醇聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂单分子层在气液界面的微观结构,并通过表面张力的计算考察了表面活性剂分子结构与性能的关系.研究结果表明,随着表面活性剂分子乙氧基基团个数的增加,模拟所得的表面张力的变化趋势与实验一致,所有分子的计算误差在5 mN·m-1以内.同时,随着乙氧基基团数目的增加,...     

由表面活性物质溶液的动界面张力外推求平衡界面张力的研究

表面活性物质溶液的界面张力往往随时间而变,难以测得平衡界面张力J。Kloubek^[1]曾应用经验式:1/(δ_H2O-δ_t)=b/(At^1/2)+1/A,以[1/(δ_H2O-δ_t)]对1/t^1/2作图外推求得溶液的平衡表面张力,但所得结果仅与文献值大致相符。本文从理论上分析该经验式的由来,以及产生偏离的原因,并寻求了解决的办法。     

疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂的相互作用

制备了一种脂肪酸酯双磺酸盐型双子表面活性剂, 利用粘度法、界面张力法和原子力显微镜研究了疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂在溶液中的相互作用. 实验结果表明: 疏水缔合聚丙烯酰胺在溶液中能够通过自组装形成疏水微区并发展成网络结构, 疏水微区与表面活性剂在溶液中能形成混合胶束; 当一定量的表面活性剂加入时, 对疏水缔合聚丙烯酰胺的自组装起促进作用, 而过多双子表面活性剂的加入又会对聚合物分子的自组装起抑制作用, 从而显著影响疏水缔合聚丙烯酰胺的溶液性质, 随着表面活性剂浓度的增加, 聚合物溶液粘度先增加、再降低; 同时, 疏水缔合聚丙烯酰胺对双子表面活性剂的界面性能也有较大影响, 聚合物的加入使双子表面活性剂降低油/水界面张力的能力下降, 油/水界面张力达到平衡所需时间延长.     

PEO-PPO聚醚嵌段共聚物的表面活性及其在溶液界面的结构

利用和频振动光谱及表面张力测定技术对两亲性聚氧乙烯-聚氧丙烯(PEO-PPO)表面活性剂的表面活性及溶液界面结构进行了研究。结果表明:疏水PPO链段在溶液界面吸附并紧密排列是溶液表面张力降低的主要原因。增加溶液浓度、增大共聚物链内PPO与PEO聚合度比值可增加高分子链在界面的吸附,并使PPO在界面紧密排列,侧基(甲基)有序取向。另外,PPO在分子链中的位置也对这一行为产生影响,PPO位于分子链两端时的结构更有利于PPO在表面紧密堆积,降低界面高分子链间相互作用,减小溶液表面张力。     

Molecular Dynamics Simulations of Sulfobetaine-Type Zwitterionic Surfactant at the Decane/Water Interface

Automated Topology Builder (ATB) and GAMESS (US) were used to build the model of a new sulfobetaine-type zwitterionic surfactant. And a serious of molecular dynamics simulations of the new sulfobetaine-type zwitterionic surfactant were performed at the decane/water interface by GROMACS, the influence of surfactant structure to the interfacial properties was investigated. The results show that the surfactant molecules can adsorb at the decane/water interface closely and reduce the interfacial tension significantly between decane and water. In another word, the model of the sulfobetaine-type zwitterionic surfactant is correct. The minimum interfacial tension could reach up to 1.6 mN · m^?1 when the number of surfactants was up to 134, which corresponds to the critical micelle concentration and consistent with the experimental values of the system.