【摘 要】
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由于其优异的表界面性能,阴离子表面活性剂在日用化工和石油行业有广泛的应用.但是当阴离子表面活性剂在硬水中或者高矿化度的油田中应用时,静电中和作用往往会引发沉淀
【机 构】
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中国科学院化学研究所胶体界面与化学热力学实验室,100190,北京
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由于其优异的表界面性能,阴离子表面活性剂在日用化工和石油行业有广泛的应用.但是当阴离子表面活性剂在硬水中或者高矿化度的油田中应用时,静电中和作用往往会引发沉淀形成,导致其应用受到了很大的限制.因此提高阴离子表面活性剂对高价离子的耐受能力成为了一个被广泛研究的课题.研究发现,Gemini 表面活性剂对高价金属离子表现出了良好的耐受能力 [1],多价金属离子的存在,不但大幅度的提高了体系的表面活性而且由于其对头基双电层的压缩作用,往往能诱导丰富的聚集体形貌转变[2].在这篇工作中,我们选用了阴离子磺酸盐Gemini 表面活性剂 3-双(N-十二烷基-N-丙基磺酸钠)-丙烷[(C12C3C12(SO3)2],研究了ZnCl2·2H2O,CuCl2·2H2O,MnCl2·2H2O,CoCl2·2H2O,NiCl2·2H2O,CaCl2·2H2O,AlCl3·2H2O,MgCl2·2H2O,FeCl3·2H2O 和 CrCl3·2H2O 对其表界面性质的影响.研究表明,金属离子的加入强烈诱导了表面活性剂在表面上的吸附.极少量的金属离子就可以大幅度的提高C12C3C12(SO3)2 的表面活性,从0.040 mM 到0.0015 mM(Figure 1).同时,金属离子的加入诱导了丰富的聚集体转变,不同金属离子对表面活性剂聚集体的形貌有明显不同的影响(Figure 2).其中Cu2+与其他金属离子相比,形貌转变过程尤为特殊,可能是由于姜-泰勒效应的影响.我们通过核磁,等温滴定微量热法,电导法和紫外-可见光谱法研究了不同金属离子诱导聚集体转变的过程,发现金属离子的配位数,水合程度和配位能力对聚集体的转变起到了很大的作用.
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