酰胺型Gemini表面活性剂的制备及性能研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shepuqi4709
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
研究表明,Gemini表面活性剂是通过联接基团将两个单链两亲体在亲水头基处联接起来的一种新型双烃链表面活性剂。联接基团的不同使得Gemini表面活性剂的性能千差万别。本文通过设计表面活性剂的分子结构,合成并表征了一类以刚性基团为联接基的新型酰胺型Gemini阴离子表面活性剂,即N,N-双十二烷基-2,6-吡啶二酰胺丙酸钠、N,N-双十四烷基-2,6-吡啶二酰胺丙酸钠、N,N-双十六烷基-2,6-吡啶二酰胺丙酸钠(简称为DLP-12、DLP-14、DLP-16),对其表面化学性质、流体力学半径及潜在的应用等进行了探究,具体内容如下:(1)通过两步化学反应得到中间体,即2,6-吡啶二甲酰氯、N-烷基-β-氨基丙酸甲酯。两个中间体经过酰胺化反应、皂化反应合成了疏水链碳原子数分别为12、14、16的酰胺型Gemini阴离子表面活性剂。由单因素实验得出的最优条件为:反应温度40°C,反应时间8 h,反应投料比n(N-十二烷基-β-氨基丙酸甲酯):n(2,6-吡啶二甲酰氯)=2.4:1,在此条件下DLP-12的收率为68.14%。(2)对DLP系列表面活性剂的性能进行了测定,结果表明该类表面活性剂具有良好的乳化性、泡沫性和增溶性,这些性能随着疏水链长的增加而增强,而润湿性、溶解性则呈现出相反的规律。以三种方法(表面张力法、电导率法、稳态荧光探针法)测定了DLP系列表面活性剂的临界胶束浓度(cmc),三者所测cmc差距不大且变化规律一致,均随着疏水链长的增加,cmc减小。其中,在298.15 K下由表面张力法测得的DLP系列表面活性剂的cmc分别为9.091×10-5 mol/L、7.940×10-5 mol/L、5.984×10-5 mol/L,远低于实验室所用的传统单链两亲体。对于同一个表面活性剂,温度升高,临界胶束浓度下的表面张力(γcmc)下降,cmc上升。胶束热力学参数的计算表明,胶束缔合过程是放热且自发的。对胶束聚集体形貌的预测表明,在相同实验条件下,DLP-12、DLP-14、DLP-16的堆积参数(P)分别为0.644、0.444、0.405,这也预示着DLP-12在溶液中容易形成层状结构或囊泡,DLP-14在水溶液中容易形成短棒状结构,而DLP-16则有形成长棒状或蠕虫状结构的趋势。动态光散射(DLS)的结果表明,随着表面活性剂疏水链长的增加,其平均流体力学半径也在增加。热重分析(TGA)实验表明,DLP-12、DLP-14、DLP-16的初始分解温度远远高于80°C,因而有望在石油开采领域得到应用。(3)研究了阴离子Gemini表面活性剂(DLP-12)与阳离子染料亚甲基蓝(MB)之间的相互作用。结果表明,MB与DLP-12由于分子间的静电作用而相互聚集。NaCl一方面可以促进表面活性剂胶束的形成,另一方面由于共存离子的存在,MB和DLP-12之间的离子电荷受到一定程度的屏蔽作用;羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)则是通过疏水作用与表面活性剂的疏水链发生缠绕,导致相应吸收光谱发生变化。
其他文献
本试验以4年生阳光玫瑰葡萄为试材,通过徒手切片观察冬芽花芽分化过程的形态变化;测定阳光玫瑰葡萄冬芽分化过程叶片中碳水化合物、矿质元素含量以及芽内Vv FT、Vv SOC1、Vv
随着知识经济的快速发展,以知识产权为质押物的融资模式也得到了长足的发展。目前国内知识产权质押融资模式已经逐渐形成,并在中小科技型企业融资中得到了应用。从知识产权质
本文从企业和学校两个方面探讨了实施工学结合存在的“瓶颈”问题,分析了产生的原因,并提出了相应的对策。