新型陽離子表面活性劑在不同體系中性能和機(jī)理的研究.pdf

1、Gemini表面活性劑是具有兩條疏水鏈、兩個親水基和一個連接基團(tuán)的新型表面活性劑。與傳統(tǒng)表面活性劑相比，Gemini表面活性劑的表面活性要高出數(shù)個數(shù)量級。含有酰胺基團(tuán)的表面活性劑具有良好的生物降解性和低刺激性，因此廣泛應(yīng)用于洗滌劑、化妝品及礦物浮選藥劑中。本文合成了一類含有酰胺基團(tuán)的Gemini陽離子表面活性劑和一類沒有酰胺基團(tuán)的Gemini陽離子表面活性劑，研究了這兩類表面活性劑在不同體系中的性能和作用機(jī)理。
　　第一章概述了G

2、emini表面活性劑的性質(zhì)和研究進(jìn)展。
　　第二章制備了一類含酰胺基團(tuán)的Gemini陽離子表面活性劑和一類沒有酰胺基團(tuán)的Gemini陽離子表面活性劑，并用紅外光譜和核磁對它們的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　第三章測定了兩類Gemini陽離子表面活性劑的表面性能，研究了連接基團(tuán)和酰胺基團(tuán)對表面活性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)連接基團(tuán)增長時，Gemini表面活性劑的臨界膠團(tuán)濃度(cmc)增大。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)中引入酰胺基團(tuán)后，Gemini陽離子表

3、面活性劑的臨界膠團(tuán)濃度增加，飽和吸附量增大，膠團(tuán)聚集數(shù)減少，膠團(tuán)的微極性增強(qiáng)。酰胺基團(tuán)增強(qiáng)Gemini陽離子表面活性劑在溶液表面的飽和吸附。
　　第四章利用小幅周期震蕩法和界面張力弛豫法研究了兩類Gemini陽離子表面活性劑在水/空氣界面的擴(kuò)張粘彈性。結(jié)果表明，當(dāng)連接基團(tuán)較短時，Gemini表面活性劑在較高的表面壓力下易被壓縮，界面膜剛性較大，擴(kuò)張模量較大，對頻率依賴性較大；而當(dāng)連接鏈較長時，界面膜彈性較大，模量較小，對頻率的依賴

4、性較小。酰胺基團(tuán)改變了Gemini陽離子表面活性劑連接鏈長度對界面粘彈性影響的規(guī)律，且 Gemini陽離子表面活性劑在水/空氣界面附近存在多種弛豫過程。
　　第五章利用座滴法研究了兩類Gemini陽離子表面活性劑對石英表面的潤濕性能，探討了表面活性劑濃度對接觸角、黏附力和黏附功的影響。結(jié)果表明，接觸角先隨著表面活性劑濃度的增加而增大，接觸角達(dá)到最大值，然后隨著濃度的進(jìn)一步增加而降低。Gemini陽離子表面活性劑在石英表面的最大接觸

5、角都隨連接鏈長度的增加而減小。酰胺基團(tuán)對表面活性劑在石英表面的最大接觸角影響較小，但對表面活性劑在石英表面的吸附過程具有重要影響。
　　第六章利用核磁及等溫滴定量熱法(ITC)等研究了兩類Gemini陽離子表面活性劑與瓜環(huán)的相互作用。Gemini陽離子表面活性劑與七元瓜環(huán)(Q[7])以1:2的計(jì)量比形成超分子體系。不含酰胺基團(tuán)時，Gemini陽離子表面活性劑疏水鏈進(jìn)入瓜環(huán)空腔，與Q[7]的作用位點(diǎn)在季銨鹽基團(tuán)處；而引入酰胺基團(tuán)后，

6、表面活性劑與Q[7]的作用位點(diǎn)位于疏水鏈上酰胺基團(tuán)處。
　　第七章研究了瓜環(huán)對Gemini陽離子表面活性劑表面活性的影響。在七元瓜環(huán) Q[7]存在時，隨著連接基團(tuán)碳原子數(shù)的增加，Gemini表面活性劑的能力和效率都降低。Q[7]可以提高 Gemini陽離子表面活性劑的cmc，但對膠團(tuán)聚集數(shù)影響較小。
　　第八章研究了瓜環(huán)對Gemini陽離子表面活性劑界面粘彈性的影響。Gemini陽離子表面活性劑與Q[7]作用形成包絡(luò)分子后，