表面活性剂分支结构对O/W型微乳液影响的介观模拟研究

采用耗散颗粒动力学模拟方法从介观水平上研究了表面活性剂分支结构对O/W型微乳液形成的影响。研究结果表明:对于不同链分支结构的表面活性剂/油/水体系在一定的油水比和表面活性剂浓度下可以形成O/W型微乳液,此时体系的平均界面张力值最低。当表面活性剂浓度相同时,随着油水比的降低,直链表面活性剂H2T2最利于O/W型微乳液的形成;而在油水比相同时,随着表面活性剂浓度的增加,直链表面活性剂H2T2在较大浓度范围内依然为稳定的微乳液。也就是说直链表面活性剂最利于O/W型微乳液的形成。此模拟结果从介观水平上提供了表面活性剂分支结构对O/W型微乳液形成的影响,为微乳液的实际应用提供理论指导。     

介观模拟研究表面活性剂分支结构对W/O型微乳液的影响

本文采用耗散颗粒动力学模拟方法从介观水平上研究了表面活性剂分支结构对W/O型微乳液形成的影响。结果表明:对于不同链分支结构的表面活性剂/油/水体系在一定的油水比和表面活性剂浓度下可以形成W/O型微乳液,此时体系的平均界面张力值最低。但在表面活性剂浓度相同时,随着油水比的增加,直链表面活性剂H2T2最利于其形成;而在油水比相同条件下,随着表面活性剂浓度的增加,直链表面活性剂H2T2在较大浓度范围内依然为稳定的微乳液。也就是说直链表面活性剂最利于W/O型微乳液的形成。此模拟结果从介观水平上提供了表面活性剂分支结构对W/O型微乳液形成的影响,为微乳液的实际应用提供理论指导。     

阴离子型微乳液的电导行为及其溶液结构

根据电导测量,研究了属于W/O→双连续→O/W一类微乳液的十二烷基硫酸钠(SDS)/正丁醇/辛烷/水体系的溶液结构.并探讨了表面活性剂离子对微乳液导电行为的贡献,以及表面活性剂与助表面活性剂含量、油含量对微乳液溶液结构的影响.微乳液的导电行为在W/O子区域中主要是由于SDS阴离子和在O/W子区域中是由于Na离子的影响.在双连续区(IZ)中SDS阴离子和Na阳离子都能影响导电行为增加表面活性剂含量有助于形成O/W微乳液,而助表面活性剂和油含量都增加有助于于形成W/O微乳液.     

W／O型微乳液活化能和导电机理研究

电导行为是微乳液的重要性质之一。自Lagourette和Lagues发现了W/O型微乳液电导渗透(Percolation)现象后,人们开始了微乳液导电机理的研究。较流行的观点认为,界面层中表面活性剂分子的阴离子在微乳颗粒碰撞时发生跃迁而使W/O型微乳液具有导电性。     

QSPR方法预测阴离子表面活性剂亲水亲油平衡值

首次使用量子化学描述符, 建立了两种阴离子表面活性剂亲水亲油平衡(HLB)值的定量结构性质关系模型(QSPR). 最佳模型1包括四类不同结构的烷基硫酸盐和烷基磺酸盐46种阴离子表面活性剂, 复相关系数R²＝1.000. 又建立了包含聚氧乙烯、乙酸、丙酸和碳氟等特殊类型不同结构的73种阴离子表面活性剂的最佳模型2, 复相关系数 R²＝0.993.     

油酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚微乳液体系的研究

以油酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚作为乳化剂制备水包油型微乳液.通过拟三元相图、粒径大小及粒径分布确定较优配方:复配表面活性剂(由油酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚和吐温20组成)的亲水亲油平衡值(HLB值)为15,助表面活性剂为正丁醇,复配表面活性剂与助表面活性剂的质量比(Km值)为1,混合表面活性剂与正辛烷的质量比(S/O值)=1∶...     

阴离子Gemini表面活性剂在油/水界面行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了磺酸盐型阴离子Gemini表面活性剂在油/水界面的吸附行为, 考察了不同长度的连接基(Spacer)对表面活性剂在界面的聚集形态及界面性质的影响. 密度分布和微观结构信息显示, Gemini表面活性剂能在油/水界面形成单层膜结构. Gemini表面活性剂能使油/水界面的厚度显著增大, 并使界面形成能降低. 当连接基为6个碳时, 此类磺酸盐型Gemini表面活性剂的界面厚度最大, 形成的界面最稳定. 连接基长度对Gemini表面活性剂单层膜周围的水分子和Na⁺的吸附结构影响不大, 但是能影响水分子的扩散行为.     

油酸钠微乳液体系的结构参数和电导行为研究

本文用稀释法测定了油酸钠/醇/正庚烷/水四组分W/O型微乳液体系的结构参数:水内核半径Rw,颗粒有效半径Re,界面层厚度L,平均聚集数N,颗粒总数Nd,分散相总界面积Ad等结构参数和醇从连续相转移到界面的自由能△Goc-i。结果表明微乳液水内核半径Rw大小在纳米尺度;随含水量的增加,水内核半径Rw直线增加,而醇转移的界面自由能-△Goc-i减小,在含水量较低时微乳液的稳定性较强。对助表面活性剂的种类、内水相盐度变化对油酸钠微乳液电导率的影响进行了考察,结果表明使用正丁醇时形成电导渗滤体系,而使用正戊醇、异戊醇和正己醇时形成的是非渗滤体系;内水相中加入Na NO3对电导渗滤有抑制作用。醇碳链长度增加及适当的盐度有利于微乳液体系的稳定。     

Pickering乳液双相反转研究表面活性剂在纳米粒子表面的吸附研究

本实验通过制备纳米粒子和表面活性剂协同稳定的Pickering乳液,对乳液的双相反转的现象进行研究。结果表明,随表面活性剂浓度提高,乳液类型从O/W转变成W/O型,再转变成O/W型,即发生双相反转现象。基于实验现象提出了不同表面活性剂浓度条件下表面活性剂分子在纳米粒子表面的吸附模型,即单层吸附和双层吸附导致纳米粒子由偏亲水向偏疏水再到偏亲水性的转变。     

不同金属反离子对含高效氯氟氰菊酯微乳液形成规律及其稳定性的研究

将十二烷基苯磺酸盐和苯乙烯化苯酚聚氧乙烯醚按摩尔比1∶1混合后, 结合5种金属反离子配成增溶高效氯氟氰菊酯的载药微乳体系, 研究其在导电机理、相行为及热贮稳定性上的差异. 结果表明, K+和Na+的十二烷基苯磺酸盐易于形成O/W型微乳液, Li+次之, Ca2+和Mg2+的十二烷基苯磺酸盐, 不利于形成O/W型微乳液.     

W/O微乳液中纳米Pd微粒的化学破乳沉积

利用脂肪醇聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂Marlipal O13/50、水、环己烷组成的W/O微乳液体系合成纳米Pd微粒, 考察了化学破乳剂作用下纳米Pd微粒的沉积过程. 结果表明, 不同化学破乳剂使纳米Pd微粒沉积的速率顺序为1,4-二噁烷跃四氢呋喃跃甲醇跃乙醇跃正丁醇. 研究了化学破乳剂对微乳液界面张力与两亲因子的影响. 结果表明, 微乳液结构的破坏是界面张力增大的过程, 同时也是两亲性降低而向Lifschitz线逐渐靠近的过程.     

新型无表面活性剂微乳液体系：乙醇/呋喃甲醛/水

通常, 微乳液一般由四个组分构成：水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂。本文报道了一种不含表面活性剂的微乳液体系(简称SFME),由呋喃甲醛(油相),水和乙醇三组分构成,不含传统的表面活性剂。对其相行为进行了研究,发现存在一个单相微乳液区和一个两相平衡区。采用电导率法和冷冻蚀刻电镜(FF-TEM)考察了单相区域中微乳液的微结构,结果表明可分为油包水(O/W)、双连续(BC)和水包油(W/O)三个区域。液滴直径介于30~80nm。     

无表面活性剂微乳液体系：N,N－二甲基甲酰胺/呋喃甲醛/水

通常微乳液一般由四个组分构成：水相、油相、表面活性剂和助表面活性剂。本文报道了一种不含表面活性剂的微乳液体系(简称SFME),由呋喃甲醛(油相),水和N,N－二甲基甲酰胺(DMF)三组分构成,不含传统的表面活性剂。对其相行为进行了研究,发现存在一个单相微乳液区和一个两相平衡区。采用电导率法和冷冻蚀刻电镜(FF-TEM)考察了单相区域中微乳液的微结构,结果表明可分为油包水(O/W)、双连续(BC)和水包油(W/O)三个区域。液滴直径介于40-70nm。     

十四烷基芳基磺酸盐形成的分子有序组合体

以表面张力法、碘光谱法、水增溶法和相态图法研究了自制的三种十四烷基芳基磺酸盐在不同条件下形成的分子有序组合体(胶束、反胶束和微乳液),并考察了分子结构、溶剂、无机盐和短链醇等对其的影响.结果表明:增加十四烷基芳基磺酸盐分子亲油基支化度,不利于其在水溶液或混合极性溶剂(乙二醇-水)中形成胶束而有利于其在非极性溶剂正庚烷中形成反胶束;溶剂极性的降低,促使表面活性剂溶液由胶束溶液→单体溶液→反胶束溶液转变;无机盐或短链醇的加入促进了水溶液中胶束的形成,且反离子价态数或醇烷基碳原子数越大,越有利于胶束形成;无机盐浓度的增加导致表面活性剂/正丁醇/正辛烷/NaCl/水形成的微乳液体系在一定温度下发生由WinsorI→WinsorIII→WinsorII型的转变.     

抗衡离子对硫酸盐表面活性剂气/液界面性质影响的分子动力学模拟

采用全原子分子动力学方法研究了抗衡离子为第一主族离子(Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺)的十二烷基硫酸盐表面活性剂的气/液界面性质. 通过分析体系中各组分的密度分布曲线, 考察表面活性剂单分子层在界面的聚集形态, 并利用径向分布函数分析了表面活性剂极性头基与抗衡离子间的相互作用. 研究结果表明: 随着抗衡离子半径的增大, 不同体系的界面水层厚度依次增加, 表面活性剂极性头基与抗衡离子形成的Stern和扩散层厚度也相应增加. 但表面活性剂吸附层的抗衡离子缔合度以及体系表面张力却随抗衡离子半径的增大而减小. 研究表明抗衡离子的差异对十二烷基硫酸盐表面活性剂气/液界面性质有很大影响.     

碳氢表面活性剂在超临界CO_2中形成微乳液的研究进展

在超临界CO2中形成微乳液可以克服CO2对高分子量和亲水性物质溶解能力差的缺点。碳氢表面活性剂成本低,对环境友好,利用碳氢表面活性剂形成超临界CO2微乳液有利于工业应用,但绝大部分碳氢表面活性剂不能形成微乳液,所以需要对碳氢表面活性剂进行选择和设计。本文介绍了微乳液的形成、表征和评价,从表面活性剂的亲CO2性能和界面活性两方面,综述了碳氢表面活性剂的设计思路和进展。另外介绍了助表面活性剂对形成超临界CO2微乳液的作用,并对常规碳氢表面活性剂在助表面活性剂的作用下形成超临界CO2微乳液的体系进行了综述。最后,介绍了含碳氢表面活性剂的混合表面活性剂在形成超临界CO2微乳液方面的研究情况。     

单一及复合表面活性剂对联苯菊酯微乳液的影响

通过对单一及复合型表面活性剂水溶液临界胶束浓度(CMC)和表面张力(γcmc)的测定分析,研究了表面活性剂对以水为介质、环己酮为溶剂形成的联苯菊酯质量分数为2.5%微乳液相行为及稳定性的影响.结果表明,在几种单一非离子表面活性剂中,苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段型非离子表面活性剂EPE的γcmc最低,为28.18 mN/m;按m(EPE):m(SDBS)=2∶1形成的复合型表面活性剂水溶液的γcmc更低,为27.60 mN/m,有利于O/W型微乳液的形成,当其质量分数为10%时,配制联苯菊酯质量分数为2.5%微乳液的有效成分热贮分解率为2.35%.     

微乳液介质中PAR光度法测定尿中铅的增敏作用研究

Ezio Pelizzetti曾指出,作为胶体缔合结构之一的微乳液应具有增敏作用.微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂、油与水等组分按适当比例组成的无色、透明、低粘度的热力学稳定体系,可用电导法确定其结构,可分为O/W型,W/O型和油水双连续型三类.与胶束体系相比,具有超低界面张力(10~(-6)～10~(-7)N·m~(-1))和较高的增溶能力(可达60%～70%).郭荣等曾研究了O/W、W/O微乳液的增敏作用.本文则研究了以油、水双连续型微乳液为介质对Pb(Ⅱ)-4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR)的影响,进而进行了Pb(Ⅱ)的吸光光度测定,与相同含水量胶束体系以及以水为介质的体系比较具有较高的增敏作用.最大吸收波长红移,用于尿中铅的测定结果令人满意     

十二烷基苯磺酸钠和无机阳离子之间相互作用的密度泛函理论研究

研究阴离子表面活性剂和阳离子之间的相互作用对于理解阴离子表面活性剂的沉淀和溶解现象具有十分重要的理论和实际意义,但关于两者相互作用的相关理论模型鲜有报道。本文采用密度泛函理论(DFT)方法研究了十二烷基苯磺酸根阴离子(DBS^-)与阳离子(Na⁺, Mg²⁺和Ca²⁺)在溶液内及气/液界面处的相互作用。在溶液内,在两种不同溶液环境中(水相和正十二烷)构建DBS^-/阳离子相互作用模型,并对其进行优化。结果表明, DBS^-能够与阳离子以双齿结构稳定结合。DBS^-与阳离子的结合能不仅取决于参与的无机盐离子种类,还与溶剂的性质有关。在气/液界面处, DBS^-与六个水分子相互作用形成的水合物DBS^-·6H₂O最为稳定。但是,无机盐离子的引入会严重破坏DBS^-·6H₂O水合物的水化层结构。本文定义无量纲参量def用来对水化层结构的变化程度进行评价。无机盐离子对DBS^-·6H₂O水化层结构破坏程度的顺序为:Ca²⁺ > Mg²⁺ >Na⁺。电荷分析结果表明水化层在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)头基与阳离子的相互作用中起了重要作用。     

新型双链表面活性剂DDOBA的合成与高单分散性憎水纳米金的制备

自行设计合成了新颖的苄胺型双链表面活性剂3,4-双十二烷氧基苄胺(DDOBA). 利用DDOBA/正丁醇/正庚烷/甲酸/HAuCl₄·4H₂O自发形成的水/油(W/O)型微乳液作为微反应器, 通过微波辐射下的甲酸还原法成功制备了DDOBA保护的憎水性金纳米粒子, 并通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)和X射线衍射(XRD)等方法进行了表征和分析. 结果显示, DDOBA既可参与形成稳定的W/O型(油包水型)微乳液, 又可作为金纳米粒子的良好保护剂. 在合适的微乳液体系组成范围内, 用本实验方法可以获得高单分散性的憎水性金纳米粒子, 并能在空气/水界面上自动形成大面积短程有序的纳米金二维自组装膜.