雙面表面活性劑在催化反應(yīng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的開拓,表面活性劑工業(yè)得到快速發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域從日用化學(xué)工業(yè)發(fā)展到石油、紡織、食品、農(nóng)業(yè)、新型材料等方面。在其中的許多應(yīng)用中,都潛在的包含著表面活性劑與高分子的相互作用。表面活性劑中膠束的形成在改變反應(yīng)微環(huán)境方面所具有的特殊性質(zhì)對反應(yīng)速率的影響起著關(guān)鍵的作用。本論文研究了雙子表面活性劑形成的膠束溶液在催化反應(yīng)中的應(yīng)用以及陽離子表面活性劑與聚電解質(zhì)的相互作用。具體研究內(nèi)容如下:1.合成了陽離子雙子表面活性

2、劑α,ω-雙亞甲基-雙(十六烷基二甲基溴化銨)(C16-2-C16)。利用電導(dǎo)率法測定了各種因素對其形成膠束能力即cmc的影響。在30℃和40℃下研究了雙子表面活性劑形成的膠束對乙酸乙酯堿性水解的影響。C16-2-C16的cmc隨著溫度的升高而稍有增大;隨著NaBr濃度的增加而降低;隨著聚乙二醇濃度的增加而增加;添加乙二醇會(huì)使C16-2-C16的cmc減小,隨著乙二醇的濃度增大又使其cmc增大。
　　在雙子表面活性劑溶液中,乙酸乙

3、酯堿性水解的速率常數(shù)隨表面活性劑濃度的增加而有一定程度的增大,但當(dāng)其濃度進(jìn)一步增加時(shí),水解速率常數(shù)呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢,并最終表現(xiàn)出對反應(yīng)的禁阻。乙二醇會(huì)導(dǎo)致雙子表面活性劑臨界膠束濃度的改變,但對膠束體系催化酯水解的效率并沒有大的影響,這可能與乙二醇的加入對膠束界面區(qū)域的微環(huán)境沒有大的影響有關(guān)。
　　2.探討了表面活性劑CTAB、雙子表面活性劑C16-2-C16對納米二氧化鈦光催化降解染料茜素紅的影響。結(jié)果表明:在堿性條件下,表面活

4、性劑CTAB加速了染料的降解,且在其臨界膠束濃度時(shí),降解效果最好,這與CTAB在二氧化鈦表面吸附以及CTAB對染料的增溶有關(guān)。在雙子表面活性劑溶液中,茜素紅的降解行為與在CTAB溶液中相似,但由于雙子表面活性劑形成的膠束結(jié)構(gòu)更緊密,膠束內(nèi)核的疏水性更強(qiáng),對水溶性的茜素紅增溶能力相對較差,所以堿性條件下雙子表面活性劑的催化降解茜素紅的效果不如單鏈的CTAB好。當(dāng)CTAB和C16-2-C16的濃度高于臨界膠束濃度而進(jìn)一步增加時(shí),這時(shí)除了在二

5、氧化鈦顆粒表面形成的層狀膠束增溶茜素紅之外,在體相溶液中,膠束的數(shù)目也會(huì)增多,對染料也具有增溶作用。從而使得增溶于層狀膠束中的顏料減少,反應(yīng)速率相應(yīng)的有所減小。
　　3.通過透光率測定,甲基橙光譜探針等手段,考察了陽離子表面活性劑CTAB與聚丙烯酸鈉(PAAS)之間的相互作用,研究了氯苯在CTAB和CTAB-PAAS混合溶液中的增溶。結(jié)果表明:在表面活性劑未過量時(shí),二者之間由于靜電作用形成復(fù)合物沉淀,并且在二者電荷總量相等時(shí),能最