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季鏻盐离子液体型表面活性剂结合了离子液体和表面活性剂的特性,具有较低的泡沫性能和一定的抗菌效果,具有较大的研究空间。然而,季鏻盐离子液体的一个局限性在于其制备过程通常不是“绿色”的。季鏻化过程一般是以卤代烷烃或硫酸二甲酯（DMS）等有毒物质为烷基化试剂,此路线会因卤代烷烃或DMS的毒性和残留卤素离子的腐蚀性而造成环境污染和设备腐蚀,解决此问题的有效方法是选择一种“绿色”烷基化试剂。碳酸二甲酯（DMC）是一种多功能化合物,在甲基化和羰基化过程中分别成为卤代烷烃（或DMS）和光气的环保替代品。目前,国内外利用DMC与叔胺反应制备季铵盐的报道较多,制备方法和工艺也比较成熟;利用DMC与叔膦反应制备季鏻盐离子液体的报道较少,对于制备的季鏻盐离子液体的性质研究也不多。本论文以三苯基膦（TPP）、DMC和不同链长的羧酸为原料制备了系列季鏻盐离子液体表面活性剂,采用正交试验设计方法优化并确定了较优的反应条件。研究了不同反离子季鏻盐离子液体的物化性能和应用性能。主体内容包含以下三个部分:1.季鏻盐离子液体的制备与表征。以TPP、DMC为原料制备了甲基碳酸酯季鏻盐中间体,采用正交试验设计方法优化并确定了较优的反应条件;在此条件下TPP的转化率大约为80%。利用季鏻盐中间体反离子的弱酸性使其与不同羧酸反应制备了系列反离子季鏻盐离子液体表面活性剂。采用FT-IR、1H-NMR和31P-NMR表征手段对产物的结构进行了分析和确认,通过四苯硼钠两相滴定法测定了甲基碳酸酯季鏻盐中间体活性物含量。2.季鏻盐离子液体的物化性能研究。测定了系列反离子季鏻盐离子液体的熔点、粘度、电导率、密度和表面张力;研究了温度和烷基链长对产品粘度、电导率、密度和表面张力的影响;测定了季鏻盐离子液体在水溶液中的临界溶解温度、临界胶束浓度（CMC）和最低表面张力(γCMC);计算了季鏻盐离子液体在气-液界面的饱和吸附量(Γmax);通过透射电子显微镜（TEM）观察了其在水溶液中的聚集体形貌和大小。结果表明:粘度、密度和表面张力随着温度的升高而显著降低,电导率则随温度的升高而增大。随着烷基链的增长,季鏻盐离子液体的粘度增大,电导率、密度和表面张力逐渐减小。烷基链长对此类表面活性剂的CMC有显著影响,随着烷基链长的增加,CMC值降低,Γmax值增大,γCMC先降低后升高,CMC的对数与疏水基团的长度呈线性关系。TEM结果表明季鏻盐离子液体在水溶液中能够自组装形成直径为50100 nm的规则球形聚集体,聚集体大小随烷基链长的变化不大。3.季鏻盐离子液体的应用性能研究。研究了系列反离子季鏻盐离子液体表面活性剂的润湿、乳化以及泡沫性能。结果表明:烷基链长对季鏻盐的润湿、乳化和泡沫性能有显著影响;相同浓度条件下其对大豆油的乳化能力优于液体石蜡;与相同反离子结构的季铵盐相比,季鏻盐离子液体具有更低的泡沫性能,这有望使其在低泡沫领域得到应用。