PVP对C_(12)NCl/AS复合体系表面活性和增溶能力的影响

PVP对C_(12)NCl/AS复合体系表面活性和增溶能力的影响

一、PVP对C_(12)NCl/AS复配体系的表面活性和增溶能力的影响(论文文献综述)

吴珂[1](2021)在《吡咯烷酮头基表面活性剂的溶液性能及应用》文中进行了进一步梳理长链N-烷基-2-吡咯烷酮表面活性剂具有良好的生物降解性和表面活性,在个人护理、生物医药、农业助剂等领域中有广泛的应用前景。本文利用长链N-烷基-2-吡咯烷酮和一系列的多元酸以非共价键形式构筑了多种吡咯烷酮阳离子表面活性剂,并较系统地考察了这些非共价键吡咯烷酮阳离子表面活性剂的溶液表面化学性能以及在氨基酸表面活性剂增稠方面的应用。第一部分:分别利用N-辛基-2-吡咯烷酮(C8P)、N-十二烷基-2-吡咯烷酮(C12P)与一元酸(盐酸,乙酸)、二元羧酸HOOC(CH2)nCOOH(n=1,2,3,4)以非共价键的形式构筑了单链和双子吡咯烷酮头基阳离子表面活性剂,以FT-IR和1H NMR等表征了该表面活性剂的结构。通过测定溶液的表面张力曲线,考察了疏水链长、连接基链长对该表面活性剂溶液行为的影响。结果表明,C12P系列单链吡咯烷酮阳离子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)比C12P大,但比C8P系列单链吡咯烷酮阳离子表面活性剂的CMC小一个数量级左右。对比单链表面活性剂,双子表面活性剂的CMC有所减小,表面饱和吸附量(Γmax)减小。连接基的链长对于C8P系列影响不大;对于C12P系列,随着连接基疏水碳链的增加,CMC逐渐减小。另外还发现,当C12P的体积约为浓强酸(浓盐酸,浓硫酸)的两倍时,形成凝胶,体系具有高黏弹性。第二部分:通过三元酸(柠檬酸)与N-烷基-2-吡咯烷酮表面活性剂(C8P、C12P)以不同的摩尔比(1︰1、1︰2、1︰3)利用非共价键形式构筑了一系列吡咯烷酮柠檬酸盐表面活性剂(HCA-nC8P/HCA-n C12P,n=1,2,3)。以FT-IR、1H NMR、差式扫描量热仪(DSC)、电导率等手段成功确证了表面活性剂的结构,其纯度满足溶液表面行为研究的要求。溶液表面张力的实验结果表明,随着C8P/C12P与柠檬酸摩尔比的增加,除了HCA-1C12P,CMC均逐渐减小,Γmax减小,平均每个分子在溶液表面所占据的最小吸附面积(Amin)增大,在水中的溶解度也呈现一个由高到低的趋势。对亲油性的石蜡表面有良好的润湿效果,随着n增大,油性润湿越强。吡咯烷酮柠檬酸盐表面活性剂应用于氨基酸表面活性剂(月桂酰肌氨酸钠)的增稠中发现,在较低的HCA-nC8P/HCA-n C12P的添加浓度下,可以达到明显的黏度增加的效果。第三部分:衔接第二部分的内容,更为系统地研究了吡咯烷酮头基表面活性剂对月桂酰肌氨酸钠(SLSar)水溶液增稠的效应,主要考察了总表面活性剂的质量分数,C8P/C12P的添加量,p H值,温度对体系黏度的影响。结果表明,在高浓度的总表面活性剂情况(其中,SLSar的质量分数为30%)下,SLSar/水/Cn P体系的黏度随着C8P/C12P质量分数的增加,达到104~105Pa·s的高黏度值,体系形成可以倒置的透明凝胶,经偏光显微镜和小角X射线衍射仪(SAXS)的测定,此结构为一种六角相液晶。在总表面活性剂为15wt%时,随着C12P与SLSar质量比的增加,体系黏度不断的增加,先形成蠕虫状胶束,继而体系变得浑浊而黏稠,形成层状液晶。另外,适当的p H值和较低的温度都有利于蠕虫状胶束的生成,从而有利于根据实际需要而调节氨基酸表面活性剂的黏度。

王丽聪[2](2020)在《表面胶束吸附环境有机污染物的研究》文中研究指明有机污染物如多环芳烃、酚类化合物、染料及农药等进入水体和土壤,严重危害人体健康,有机污染物的处理已成为研究热点。吸附法因操作简单、吸附材料来源广泛、价格便宜,已成为处理环境有机污染物的重要手段。疏水性材料有利于吸附有机污染物,但在水中难以分散限制了其应用范围。表面活性剂分子通过分子间作用力吸附在固体材料表面自组装形成聚集体,被称作“表面胶束”。与胶束类似,表面胶束对疏水性物质具有增溶吸附作用。本文基于阳离子-π电子间强的相互作用力,采用阳离子表面活性剂改性具有大π键的固体吸附材料,表面活性剂分子在材料表面自组装形成具有疏水中心、可以增溶吸附环境有机污染物的表面胶束吸附剂。本论文以表面胶束增溶吸附有机污染物为目的,研究了一系列新型表面胶束吸附剂,在固体基材选择、表面胶束制备条件优化、表面胶束表征、吸附条件优化、吸附性能测定、表面胶束吸附机理探讨等方面开展了系统的研究。论文的主要研究内容和结果如下:一、采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性石墨,得到一种新型表面胶束吸附剂,对环境有机污染物双酚A(BPA)有良好吸附性能。原子力显微镜(AFM)显示,改性石墨表面有大量三角锥形表面胶束聚集体,高度达30 nm。Brunauer-Emmet-Teller(BET)比表面积分析,改性后石墨表面被大的表面胶束聚集体覆盖,比表面积从1.46 m2/g下降到0.95 m2/g。FT-IR显示,石墨改性后在2917 cm-1和2849 cm-1位置处出现了CTAB的甲基、亚甲基的C-H对称和反对称伸缩振动峰,吸附BPA后,1632-1457 cm-1处出现苯环振动峰,3425 cm-1处出现BPA中-OH的伸缩振动峰。进一步证实了CTAB在石墨表面成功聚集并吸附了BPA。探讨了不同CTAB浓度及CTAB与石墨振荡吸附时间对石墨表面胶束形成的影响。CTAB浓度为9.6 mmol/L,与石墨振荡吸附时间24 h为石墨表面胶束形成最佳条件。BPA溶液中加入不同浓度CTAB进行紫外光谱分析,证实CTAB与BPA之间有强相互作用力。研究了溶液pH对改性石墨吸附BPA的影响。pH<pKa,抑制了BPA电离,BPA疏水作用增强,有利于BPA增溶到表面胶束中,吸附量增大;pH≥pKa,BPA电离,虽然BPA与CTAB静电作用增强,但吸附量反而降低,表明表面胶束的增溶吸附机制为主,静电作用机制为辅。改性石墨表面对BPA的增溶吸附主要依靠CTAB与BPA之间的阳离子-π电子作用力和疏水作用。改性石墨对BPA的平衡吸附容量为125.01 mg/g,为改性前的3.7倍。吸附较好地满足Freundlich吸附等温模型,为多层吸附。吸附过程在15 min内能达到平衡,符合准二级动力学方程;吸附过程为自发的、放热反应。二、基于CTAB改性石墨对环境污染物BPA良好的吸附性能,选取水杨酸、菲和苯胺作为带负电荷、中性分子和带正电荷的有机污染物代表,研究了溶液pH对改性石墨吸附水杨酸、菲和苯胺的影响。探讨CTAB改性石墨对有机污染物吸附的适用性,并采用改性石墨对70种半挥发性有机物进行吸附试验。结果表明,与BPA相似,pH<pKa,改性石墨对水杨酸的吸附量大,pH≥pKa,水杨酸电离,吸附量降低,说明分子极性越小,越易于增溶至表面胶束。溶液pH改变不影响改性石墨对中性分子菲的吸附。pH2.0-12.0,改性石墨对苯胺都没有吸附效果。改性石墨对水杨酸吸附能力最高,平衡吸附容量达到9.28 mg/g;对中性分子菲,平衡吸附容量为3.62 mg/g。改性石墨对水杨酸的吸附较好地满足Freundlich吸附等温模型,吸附过程在15 min内能达到平衡,符合准二级动力学方程。改性石墨对70种半挥发性有机物进行吸附试验,去除率大于70%的25种半挥发性有机污染物中,多环芳烃占44%,酚类占36%,含取代基的环烯、醚、邻苯二甲酸酯类和苯类占20%。由此可知,改性石墨对具有大π键的多环芳烃吸附效果最好。污染物的疏水性、污染物大π键与CTAB发生的阳离子-π电子作用以及污染物与CTAB的静电作用决定了CTAB改性石墨对半挥发有机物的吸附能力大小。三、采用CTAB对聚苯乙烯微球(PS)改性,得到一种表面胶束吸附剂,研究了其对菲的吸附行为。以苯乙烯(St)为单体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,分散聚合制备PS微球。扫描电子显微镜(SEM)表明,PS微球大小均匀,平均直径为1.3μm(RSD=5.6%,n=100)。AFM显示,当CTAB改性PS微球后,PS微球表面均匀分散的PVP高分子聚集体被柱状堆积的CTAB表面胶束部分取代,这是由于CTAB与PS微球间强的阳离子-π电子作用和疏水作用大于PVP与PS微球之间分子间作用力。BET分析可知,PS微球的比表面积从0.56 m2/g增加到2.08 m2/g,形成表面胶束的CTAB聚集体取代了PS表面的PVP高分子聚集体,使得比表面积增大,与AFM结论相一致。采用电导率法测定CTAB在PS分散液中的临界胶束浓度(CMC),发现电导率-CTAB浓度曲线有两个拐点,分别在0.78 mmol/L和1.72 mmol/L处。第一个是CTAB在PS微球表面形成表面胶束的临界浓度,第二个是CTAB在溶液中形成胶束的临界浓度。CTAB表面胶束CMC为其在水溶液中CMC的2/3,这个结果再次验证了CTAB在PS微球表面形成了表面胶束。改性PS微球对菲的增溶吸附主要依靠CTAB与菲之间的阳离子-π电子作用力和疏水作用。探讨了不同CTAB浓度及CTAB与PS微球振荡吸附时间对PS微球表面胶束形成的影响。CTAB浓度为1.72 mmol/L,与PS微球振荡吸附时间18 h为PS微球表面胶束形成最佳条件。吸附研究表明,改性PS微球对菲的平衡吸附容量达到11.67 mg/g,是改性前吸附量的3倍。动力学研究表明,吸附过程在30 min达到平衡,符合准二级动力学方程。吸附较好地满足Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程是多层吸附而不是单层吸附。四、采用CTAB表面胶束改性磁性PS(MPS)纳米粒子(NPs),制备了一种可以进行磁分离的新型纳米吸附剂。功能单体苯乙烯和油酸改性的磁性Fe3O4纳米粒子(MNPs)作为油相分散在辛烷中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为乳化剂,细乳液聚合制备MPS NPs。MPS NPs和CTAB改性的MPS NPs分别采用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、AFM、BET比表面积、Zeta电位和电导率进行表征。TEM显示MPS NPs呈规则球形,平均粒径为140 nm(n=100,RSD=12.6%)。Fe3O4 NPs分散在PS纳米球中,并且有向边缘靠近的趋势,不是核-壳结构。究其原因,Fe3O4 NPs和PS相容性较差,Fe3O4和PVP之间存在螯合作用力,因此Fe3O4 NPs被亲水的PVP向外拉,被中心的PS向外推,两种力使得Fe3O4 NPs到了纳米球的边缘。MPS NPs和CTAB改性的MPS NPs的饱和磁化强度(Ms)分别为49.04 emu/g和32.52 emu/g。与以SDS作为乳化剂制备的MPS NPs的Ms相比,以PVP作为乳化剂的MPS NPs的Ms翻了一番,磁性Fe3O4 NPs位于纳米球的边缘导致MPS NPs高的磁强度。CTAB表面胶束屏蔽了磁场,改性后Ms急剧下降。AFM显示,MPS NPs表面聚集体的高度为64 nm,是PS微球的5.3倍。这是因为除了PVP和PS之间的分子作用力外,PVP和Fe3O4之间还存在螯合作用力使得PVP表面胶束在MPS NPs表面吸附更牢固。CTAB改性后MPS NPs表面胶束继续增大,聚集体高度达到99.9 nm,推测原因是CTAB分子以PVP聚集体为软模板,通过疏水作用以及与PS之间的阳离子-π电子作用进一步自组装。BET比表面积分析可知,改性后MPS NPs的比表面积由2.36 m2/g降到1.06 m2/g,间接证实大的CTAB表面胶束形成。改性前MPS NPs的Zeta电位为-25.96 mV,改性后为22.49 mV,进一步证实MPS NPs表面形成了CTAB聚集体。在MPS NPs的CTAB溶液中,与PS球相同,CTAB浓度分别为0.78 mmo/L和1.72 mmo/L时,电导率-CTAB浓度曲线分别出现两个拐点,即出现两个临界胶束浓度(CMC),第一个是CTAB在MPS NPs表面形成表面胶束的浓度,第二个是CTAB在溶液中形成的胶束浓度。阳离子-π电子作用使得菲在MPS NPs上的CTAB表面胶束中增溶。CTAB改性的MPS NPs对菲的平衡吸附容量为24.3 mg/g,分别比未改性的MPS NPs、CTAB改性的PS微球和PS微球增加1.7、2.1和6倍。五、上述研究结果表明,MPS NPs表面的PVP聚集体对菲有一定的吸附力。采用细乳液聚合法制备Fe3O4@SiO2 NPs,并用PVP改性Fe3O4@SiO2 NPs作为吸附剂,选择菲做为疏水物质代表,测定其吸附性能。细乳液自组装法制备Fe3O4磁纳米晶簇,采用PVP作为Fe3O4纳米簇稳定剂,St?ber法合成SiO2壳,合成了具有高Ms的超顺磁性核-壳结构Fe3O4@SiO2 NPs。PVP改性Fe3O4@SiO2 NPs作为吸附剂,测定其对菲的吸附性能。Fe3O4@SiO2 NPs和PVP改性的Fe3O4@SiO2 NPs用TEM、VSM、AFM、FT-IR、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和BET分析进行表征。TEM显示,改性前后Fe3O4@SiO2 NPs均呈规则球形,平均粒径均为128 nm(n=100,RSD=9.2%)。XRD分析,Fe3O4@SiO2 NPs所有峰与Fe3O4的特征衍射峰一致,表明合成过程没有导致Fe3O4的相变。VSM可知,改性前后的Fe3O4@SiO2 NPs的饱和磁化强度(Ms)分别为30.78 emu/g和30.89 emu/g。PVP表面胶束与SiO2固相壳层相比,对Fe3O4磁性屏蔽的影响可忽略不计。FT-IR分析可知,PVP改性前后Fe3O4@SiO2 NPs特征峰的位置都相同,PVP特征峰强度增加。XPS分析表明,改性前PVP分子嵌入Fe3O4@SiO2 NPs的壳中。改性后,在SiO2壳中和Fe3O4@SiO2 NPs表面都发现了PVP。AFM显示,改性后Fe3O4@SiO2 NPs表面聚集体高度从0.8 nm增加到12.6 nm,Fe3O4@SiO2 NPs表面形成了柱状胶束。比表面积从88.74 m2/g降低到60.82 m2/g,Fe3O4@SiO2 NPs表面被大的聚集体覆盖。疏水作用使得菲在PVP胶束中增溶。改性后Fe3O4@SiO2 NPs对菲的平衡吸附容量达到18.84 mg/g,是改性前吸附量的2.01倍。小分子表面活性剂CTAB或大分子PVP改性的磁性纳米材料吸附剂,吸附污染物后,基于表面胶束易于被有机溶剂破坏的特点,磁性纳米材料经乙醇清洗,可快速简便地清除污染物。采用磁分离收集,再用表面活性剂吸附改性形成表面胶束,磁性纳米材料表面胶束吸附剂可再生而反复使用,再生过程简单快速,因此,磁性纳米材料表面胶束吸附剂有着很大的应用前景。

牛瑞霞[3](2016)在《弱碱驱油用酚衍芳基烷基磺酸盐的设计合成与构效关系研究》文中研究指明芳基烷基磺酸盐是磺酸基团连接在烷基链上的新型含芳基表面活性剂,在表/界面活性以及弱碱、无碱驱油方面具有潜在应用前景。因其结构与烷基苯磺酸盐相似,可与油田在用重烷基苯磺酸盐(HABS)产生良好配伍性能,有利于提高HABS的弱碱适用性。本文以α-烯烃为原料,合成了系列壬基酚基烷基磺酸盐(Cn-NPAS,n=8,10,12,14,16),考察优化了中间体及目标产物的合成条件,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外光谱、核磁共振氢谱(1H NMR)、电喷雾质谱(ESI-MS)以及元素分析等手段对产品结构进行了表征确认;研究了Cn-NPAS分子结构对其胶束化行为、表/界面活性、吸附性能、泡沫性能以及乳化性能的影响,揭示了分子结构与其性能的关系;对系列Cn-NPAS进行了弱碱三元复合驱油体系室内模拟驱油实验;探索了C12-NPAS与HABS的复配作用规律。(1)中间体及目标产物的合成工艺条件优化及结构表征中间体烯基磺酸的适宜合成条件为:氮气稀释SO3半间歇磺化α-烯烃,SO3/α-烯烃摩尔比=1.15:1,稀释SO3气体浓度5%,反应温度30℃,此时烯基磺酸收率可达30.85%;目标产物壬基酚基取代烷基磺酸盐的适宜合成条件为:反应温度140℃,反应时间3.5h,壬基酚/烯基磺酸摩尔比=2:1,此时目标产物收率可达93.74%。FT-IR和紫外光谱分析结果表明,合成产品中含有目标产物应有的磺酸基团和芳环结构,说明成功地将壬基酚基引入烯烃磺酸分子中,得到了目标产物;核磁氢谱、质谱和元素分析表明,合成产品的纯度及分子结构与预期设计目标产物相一致。(2)壬基酚基取代烷基磺酸盐的分子结构与性能的关系采用表面张力法、电导率法和稳态荧光探针法研究了Cn-NPAS的胶束化行为,结果表明,Cn-NPAS的Γmax值均低于烯基磺酸盐(AOS),Amin值均高于AOS;随着磺烷基碳链长度的增加:(a)临界胶束浓度值(CMC)降低,胶束化能力增加;(b)γCMC先减小后增大,且除C16-NPAS外,γCMC值均低于AOS;(c)吸附效率p C20线性增加。胶束化热力学分析表明,Cn-NPAS胶束表面反离子的结合是一个放热过程,相同温度下,随着磺烷基链长的增加,胶束反离子结合度β值略微下降;Cn-NPAS胶束的形成属于自发过程放热过程,且随着磺烷基链长的增加,有利于表面活性剂聚集成胶束,温度升高致使CMC有所升高;(35)Sqmic均为正值,胶束化过程使溶液体系的无序度增加;壬基酚基烷基磺酸盐的胶束化过程为熵驱动过程。采用乳化力法、乳状液稳定性以及微乳液法研究了Cn-NPAS对原油的乳化性能,结果表明,由于Cn-NPAS具有类似支状的“拟双子”双烷基双亲水基结构,使其对原油模拟油的乳化力优于AOS和HABS,而乳状液稳定性不如HABS,随着磺烷基链长度的增加,表面活性剂的乳化力先增大后减小,而乳状液稳定性先减小后增大;确定了制备正辛烷微乳液的条件,随着磺烷基链长的增加,微乳区域面积增大,壬基酚基烷基磺酸盐最佳含盐度范围变窄,耐盐性下降。采用改进Ross-Miles法研究了Cn-NPAS的泡沫性能,结果表明,Cn-NPAS浓度增大,起泡性能增强,泡沫半衰期先急剧减小后增加,最终达到稳定值;温度升高,初始泡沫体积增大,泡沫半衰期逐渐降低;当矿化度<700mg/L时,矿化度增加对泡沫性能影响不显着,但矿化度过高,初始泡沫体积和半衰期明显下降。采用紫外-可见分光光度法研究了Cn-NPAS的耐盐性能,结果表明,Cn-NPAS的对Na Cl容忍度(>30g/L)高于石油磺酸盐(14g/L)和重烷基苯磺酸盐(25g/L),但对Ca Cl2和Mg Cl2的容忍度则高于石油磺酸盐而低于HABS;随着磺烷基链长的增加,对Na Cl容忍度下降,而对Ca Cl2和Mg Cl2的容忍度没有明显影响。采用接触角法研究了Cn-NPAS在石蜡疏水表面的润湿性能,结果表明,Cn-NPAS可使石蜡表面发生适度润湿反转,在所测浓度范围内,可使润湿角降至60o以下;随着表面活性剂浓度增加,润湿性增强;随着磺烷基链长的增加,对疏水表面的润湿性先增加后降低。采用旋转滴界面张力法研究了弱碱Cn-NPAS体系与系列正构烷烃、原油间的界面活性规律,结果表明,Cn-NPAS的最小烷烃碳数(nmin)范围为1214,随着磺烷基链长增加,nmin增大;碱浓度的增加影响Cn-NPAS的烷烃选择性,nmin有降低趋势;随着表面活性剂浓度的增加,油水界面张力先下降后升高,较低浓度(0.05wt%)下Cn-NPAS弱碱水溶液与正构烷烃间的最低界面张力可降至2.67×10-2 m N/m,较同等烷烃-烷基苯磺酸盐体系低一个数量级;在表面活性剂浓度为0.10.4wt%范围内,通过调节Na2CO3浓度(0.6%1.6%),可使Cn-NPAS弱碱三元复合驱油体系与原油间界面张力降至超低(10-3m N/m),弱碱界面活性范围较宽。石英砂/油砂上的吸附实验研究表明,增加Cn-NPAS、Na Cl及Na OH浓度,吸附量逐渐增加,增加Na2CO3浓度,吸附量逐渐减小;随着磺烷基链长的增加,吸附量增加;Cn-NPAS在石英砂上的吸附量高于油砂。(3)系列Cn-NPAS表面活性剂的弱碱三元复合驱室内驱油实验室内模拟岩心驱油实验表明,壬基酚基烷基磺酸盐在弱碱条件下具有优异的驱油性能。C10、C12、C14和C16-NPAS表面活性剂弱碱三元复合驱体系,均比水驱提高原油采收率25.0%以上,且随着磺烷基链长的增加,驱油效率先增加后减小,C14-NPAS体系高达29.6%;与油田在用的重烷基苯磺酸盐(HABS)强碱三元复合驱体系的采收率(22.4%)相比,C14-NPAS弱碱三元复合驱体系的采收率高出7.2%,表明C14-NPAS的弱碱驱油性能优于HABS强碱驱油性能。(4)Cn-NPAS与HABS复配性能及其弱碱三元复合驱室内驱油实验与HABS的复配性能研究表明,壬基酚基烷基磺酸盐与HABS具有良好的配伍性。C12-NPAS与HABS复配后,能够提高HABS的乳化能力,提高C12-NPAS的乳状液稳定性,当C12-NPAS/HABS复配比为1:1时,复配体系的乳化力最大,达到25.4%;C12-NPAS/HABS复配体系可以显着提高单剂的润湿性能和稳泡性能,复配比为7:3时泡沫性能最佳,复配比为2:8时油湿性最好;C12-NPAS与HABS复配比为2:8时,HABS的弱碱三元复合驱体系驱油效率得到改善,比单独应用HABS弱碱三元复合体系驱油的采收率高出9.5%,说明二者复配可以有效改善HABS的弱碱适应性。

王华[4](2014)在《含表面活性剂复配体系自组装机理的理论研究》文中研究表明诺贝尔获奖者Pierre-Gilles de Gennens曾经指出:“离开表面活性剂,我们对90%的工业问题都将无能为力(without surfactants, we would be compleltely unable to confront90%industrial issues)".实践表明,单一表面活性剂的效果常常不及混合物。将表面活性剂与聚合物或者不同类型的表活性剂按适当条件复配,可以产生协同效应,从而提高活性和稳定性,获得单一表面活性剂所没有的独特性质,如丰富的相行为、多变的聚集体形貌、更低的表面张力、增强粘性等等。基于以上特殊性能,含有表面活性剂的复配体系在人们的日常生活和工业中发挥着重要的作用,从而引起人们的广泛关注。随着研究的不断深入,采用分子动力学模拟方法在分子水平上阐述含有表面活性剂复配体系的自组装规律及它们之间的相互作用显得尤为重要。而且,与传统的实验研究方法相比,分子动力学模拟可以大大降低实验的盲目性和重复实验的耗材与耗时性,同时还可以直观地观察到复配体系中聚集体的三维空间结构,从分子水平上探讨聚集体结构演变过程,加深对复配体系之间相互作用理解,对于实验设计和开发新型的复配体系具有重要的指导意义。本论文主要围绕最新实验报道的表面活性剂与聚合物及阴阳离子混合表面活性剂两类复配体系展开一系列的研究。一方面运用分子动力学模拟的方法研究表面活性剂与聚合物自组装机理,探讨表面活性剂与聚合物在体相与界面中不同的吸附行为,提出合理的吸附机理,为实验设计和改良表面活性剂与聚合物这类复配体系提供理论依据。另一方面借助分子动力学模拟研究阴阳离子表面活性剂复配体系的自组装机理,对自组装过程进行了深入探讨,从微观层次揭示了复配比对聚集体结构与性质的影响,为实验根据阴阳离子表面活性剂的复配比设计分子有序组合体起到了积极的理论指导。本论文主要研究内容和创新成果归纳如下:(1)用分子动力学模拟方法研究了十二烷基硫酸钠(SDS)与聚丙烯酰胺(PAM)之间的相互作用,揭示了表面活性剂与聚合物的缔合方式,即表面活性剂通过疏水作用且以胶束的形式吸附在聚合物链上,而聚合物坐落在表面活性剂胶束的亲水区域与疏水区域的界面处。通过观察与分析动力学轨迹与聚合物链构象变化,可以将表面活性剂与聚合物的自组装过程分为三步:(ⅰ)PAM链迅速卷曲,PAM的回转半径降低至最低值,此时少量SDS分子吸附在PAM链上;(ii)越来越多的SDS的分子吸附在PAM链上使得PAM链逐渐伸展,PAM的回转半径开始逐渐增大直至最大值;(iii) PAM链完全伸展开且其回转半径在最大值附近波动,体系中形成实验中所说的“珍珠项链”稳定结构。根据SDS的吸附对PAM链结构影响进一步研究了SDS对限制性聚合物(聚合物刷)的影响。通过计算聚合物刷高度的变化,重点讨论了SDS浓度与接枝密度对聚合物刷(PEO brush)结构与性质的影响,接枝密度比较低时,PEO brush的高度主要由吸附的SDS胶束影响;在接枝密度比较高时,由于PEO链之间的空间排斥作用对SDS胶束吸附的抑制,此时PEO brush的高度主要由接枝密度控制,这与实验的结论非常一致。所以,这些研究提供了实验上难以获得的微观信息,进而可以更好地了解及设计表面活性剂与聚合物这类复配体系。(2)应用分子动力学方法研究带有相反电荷的离子表面活性剂(C12TAB)与聚电解质(NaPAA)在气/液界面的吸附结构与性质,该模拟工作基于Zhang等人对C12TAB与NaPAA在气/液界面吸附现象的相关实验报道。模拟结果证实了在低表面活性剂浓度时,表/聚复合物在气/液界面以单层吸附,在高表面活性剂浓度时,采取多层吸附的三维空间结构。另外,模拟结果表明NaPAA本身没有表面活性,只有与表面活性剂复配形成复合物之后才具有表面活性;C12TAB通过静电作用吸附在NaPAA链上,而C12TAB疏水作用带动着C12TAB与NaPAA的复合物吸附在气/液界面上。在表面活性剂浓度比较高时,C12TAB尾链之间的疏水作用诱导着复合物采取尾对尾(tail-to-tail)层层排列方式吸附到气/液界面上;另外NaPAA和C12TAB通过静电作用形成复合物的过程是离子交换过程。我们的模拟结果加深了人们对表面活性剂与聚合物这类复配体系的表面活性的理解。(3)采用Martini粗粒模拟方法研究SDS和DTAB混合体系的自组装过程。模拟结果表明表面活性剂自组装过程可以分为三个步骤:(ⅰ)表面活性剂活性剂单体分子迅速聚集形成亚稳态的低聚体,在这过程中,聚集体的聚集数直线增加;(ⅱ)在随后的几百纳秒内,低聚体之间发生碰撞融合形成更大的聚集体,在这过程中聚集体的聚集数呈现阶梯式的增长;(ⅲ)聚集体的聚集数和形貌都不再发生变化,意味着体系达到平衡。通过对复配体系中聚集体大小与形貌的分析证明了在SDS:DTAB=2:1时,聚集体的聚集数达到最大值,而且聚集体在复配体系中以结构规整的扁平状胶束存在,这与实验结论非常一致。所以,我们模拟工作不但从微观角度印证了实验结果,而且得到了复配体系的微观结构与性质等实验手段不能获得的信息,更加完善了该领域的工作,这对根据阴阳离子表面活性剂复配设计不同形貌与大小的分子有序体具有重要的指导意义。

蒋赞[5](2014)在《刺激响应型吡咯烷酮基表面活性剂》文中指出表面活性剂分子的双亲结构是其在气/液表面发生吸附,在体相形成聚集体的根本原因,影响其性质的主要因素有:疏水作用、静电作用、氢键、π-π;堆积作用等。刺激响应型表面活性剂正是借助于某些诱导因素如:光、电、磁、热、pH、添加剂等,通过上述作用力影响表面活性剂分子的以a0、lc、v等,进而对表面活性剂的吸附行为和聚集体的形态予以调控,最终拓展其在先进材料、生命科技、石油开采、能源环保、日化产品等各领域的应用。吡咯烷酮是生命体新陈代谢的一种中间体,它广泛存在于自然界中;其衍生物具有良好的生物相容性,如:氮甲基取代物是一种“超级溶剂”;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在材料的制备和修饰、乳液的稳定和增稠等方面具有广泛的应用;另外,N-长链烷基吡咯烷酮是一种优良助剂,它可以降低表面张力却不能在溶液中形成聚集体,这限制其进一步应用。若将吡咯烷酮引入刺激响应型表面活性剂的亲水头基中,在确保表面活性的同时或许可以在溶液中形成聚集体,并实现其刺激响应的体系。本文通过对分子结构进行调控,合成了三大类吡咯烷酮基表面活性剂:N-乙基吡咯烷酮-N-烷基胺单链表面活性剂CnNP (n=8,10,12,14,16,18),吡咯烷酮基双烷基胺Gemini表面活性剂Di-CnP(n=6,8,10,12),苯并吡咯烷酮基双烷基胺Gemini表面活性剂Di-CnI (n=6,8,10,12)。通过表面张力、荧光探针、动态光散射、静态光散射、紫外可见、流变、核磁共振、冷冻或负染透射电镜、激光粒度仪等手段对这一系列表面活性剂的水溶液的吸附和聚集行为,以及乳化性能进行了系统的研究。通过比较他们的结构与表面活性、乳化性能的关系,得出其变化规律,进而为杂环类表面活性剂的设计和应用提供一定的思路和借鉴。具体的研究内容包括:(1)合成了三大类吡咯烷酮基表面活性剂:CnNP(n=8,10,12,14,16,18), Di-CnP (n=6,8,10,12), Di-CnI(n=6,8,10,12),并通过核磁共振(1H NMR和13C NMR)、质谱(ESI-MS)、元素分析(EA)等方法对最终产品进行了表征,结果表明,合成的产品均为目标产物。(2)采用表面张力法研究了CnNP表面活性剂水溶液在不同质子化状态下的吸附行为,发现当疏水尾链长度n>10时,吡咯烷酮基单子表面活性剂具有良好的表面活性,且能在溶液中形成聚集体;而当其链长为8时,则与N-烷基吡咯烷酮CnP类似,只能降低表面张力而不能在溶液中形成聚集体。通过与相同链长的CnP和CmN2N相关参数的比较发现,CnNP中吡咯烷酮的引入有助于提高表面活性剂的水溶性;CnNP的表面活性高于CnP,但要低于CmN2N。利用核磁、流变、静态光散射、动态光散射、透射电镜等手段,对CnNP (n=10,12,14,16,18)系列表面活性剂的聚集行为进行了研究,发现CnNP溶液具有pH, CO2、CuCl2、浓度诱导聚集体形态发生转变的性质。(3)利用表面张力法、荧光法研究了Di-CnP表面活性剂水溶液在不同质子化状态下的吸附行为和胶束微环境,对比吡咯烷酮基Gemini表面活性剂Di-CnP与吡咯烷酮基单链表面活性剂CnNP的物化参数,发现相同疏水尾链长度下Gemini表面活性剂具有更高的表面活性,其cmc比相同条件下的单子表面活性剂低2-3个数量级。通过荧光各向异性、浊度、核磁、动态光散射、透射电镜、核磁共振等手段,对Di-CnP的聚集行为进行了研究,发现Di-CnP溶液具有pH和浓度诱导聚集体行为发生转变的性质。对比Di-CnP与CnNP的聚集行为,发现吡咯烷酮基Gemini表面活性剂的聚集行为和流变行为均不如其单链形式的丰富。(4)利用表面张力法研究了Di-CnI表面活性剂水溶液在不同质子化状态下的吸附行为,将获取的物化参数与Di-CnP的相关参数对比,我们发现相同疏水尾链长度下Di-CnI具有更高的pC20、γcmc和Amin以及更低的cmc。利用浊度、动态光散射、透射电镜等方法研究了Di-CnI的聚集行为,发现Di-CnI溶液在pH为2.5和7.0时随表面活性剂浓度的增加,聚集体会发生胶柬向囊泡的转变。(5)利用高速分散机、激光粒度仪(Mastersizer-2000)、偏光/荧光显微镜,Zeta电位仪等,对CnNP、Di-CnP、Di-CnI表面活性剂对煤油/水体系的乳化性能进行了研究,发现水相溶液pH、亲水头基结构、疏水尾链长度、表面活性剂类型等均能显着影响乳状液的乳化行为及其稳定性。通过筛选,使用溶液pH为2.5、疏水尾链长度为C12的苯并吡咯烷酮基Gemini表面活性剂Di-C12I作为乳化剂,乳化煤油/水体系的效果最佳,表明头基中苯环的引入能显着提高其在煤油和水体系中的乳化性能。本文从构效关系的角度,设计合成了三大类吡咯烷酮基表面活性剂,并对其表面活性、聚集行为及乳化性能进行了研究,所获得的结果具有一定的指导和借鉴意义。本文尝试将所合成的表面活性剂应用于药物控释、基因转染以及纳米材料的制备,由于上述体系的物化性能均具有良好的刺激响应特性,这些未尽研究或许会引起本领域研究者的重视和兴趣。

刘海燕[6](2014)在《枝状低聚咪唑表面活性剂的合成与性能研究》文中认为低聚表面活性剂是表面活性剂领域的最新研究热点之一。本研究以咪唑、长链溴代烷烃等为主要原料,季戊四醇衍生物为连接基,合成了两个系列六种结构的枝状二聚、四聚咪唑表面活性剂,对合成条件进行优化,得到适宜的合成条件。采用核磁共振氢谱、碳谱、红外光谱、元素分析、热重等手段对中间体和产物的结构进行了表征,证明所合成物质确为目标产物。采用表面张力法、电导率法测定两个系列六种结构的低聚咪唑表面活性剂水溶液的表面性质、反离子结合度和胶束化热力学性质。实验结果显示:随着表面活性剂疏水链长的增加,枝状二聚咪唑表面活性剂([Cn-P-Cnim]Br2)和四聚咪唑表面活性剂([P-(Cnim)4]Br4)临界胶束浓度(cmc)和气液界面最大吸附量(Γcmc)值均逐渐减小,表面活性剂分子在空气/水界面的最小横截面积(Amin)和效率因子(pC20)值均逐渐增大,表现出较高的表面活性。通过比较[Cn-P-Cnim]Br2与连接基为四亚甲基的线状二聚表面活性剂([Cn-4-Cnim]Br2)的表面性能参数,结果表明:疏水链长相同时[Cn-P-Cnim]Br2的Γcmc更小, Amin值更大,降低表面张力的效率更高。比较[P-(Cnim)4]Br4与[Cn-P-Cnim]Br2的表面性能参数可以看出:[P-(Cnim)4]Br4的cmc值更低,在气-液界面所占的单分子面积Amin更大,饱和吸附量Γcmc更小, pC20值更高,表面性能更优。采用相分离模型,结合实验测得的cmc等实验数据,得到了两个系列六种结构的低聚咪唑表面活性剂水溶液的胶束形成过程的热力学参数(G m, H m, S m),实验数据表明:不同链长的[Cn-P-Cnim]Br2与[P-(Cnim)4]Br4表面活性剂的G m均为负值,说明枝状低聚咪唑表面活性剂在水溶液中胶束化过程是自发进行的。胶束形成的标准焓变H m均为负值,表明胶束化过程是放热过程。 G m是由较大的T S m引起的, H m要远小于T S m,胶束形成过程是熵驱动的。对于同系列低聚咪唑表面活性剂,随疏水链长的增加, G m下降, H m增大,胶束更容易形成,胶束化过程放出的热量更多。对于疏水链长相同的低聚咪唑表面活性剂,聚合度增加,胶束化吉布斯自由能G m增加,胶束形成更困难。设计了分子动力学系统,在微观水平上对枝状二聚咪唑表面活性剂性质进行研究。并通过自由能微扰、压力张量等方法研究了系列不同疏水烷基链碳原子数及不同连接基团羟基数的二聚咪唑表面活性剂(BGIS)在水溶液中的热力学性质及表面活性。结果表明:所设计的分子动力学体系和模型可以预测二聚咪唑表面活性剂的热力学性质及表面活性。BGIS分子在水溶液中溶剂化自由能均为负值,溶剂化自由能与分子结构中疏水烷基链碳数及连接基中羟基数目有关,二者增加,溶剂化自由能减小,胶束化能力和胶束体系热力学稳定性均提高;胶束形熵变Sm为胶束化过程的主要驱动力,但随着温度的增加焓驱动的作用在逐渐增强。胶束化过程中存在“焓熵补偿”现象;无羟基结构BGIS分子的补偿温度为307±3/K,连接基团含有羟基的BGIS分子补偿温度为297±3/K。压力张量法对BGIS溶液cmc的模拟表明:温度升高,cmc值增加;BGIS分子疏水烷基链长度碳数及连接基团羟基数目增加,cmc值下降,系列BGIS分子在溶液中胶束热力学稳定性和表面活性均逐渐提高。研究了两亲丙烯酰胺类聚合物的——丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸/4-乙烯苄基壬烷基酚聚氧乙烯醚(PAAV)和枝状二聚咪唑表面活性剂[C14-P-C14im]Br2之间的相互作用,分别从溶液表面张力、溶液流变特性和溶液微观结构等方面初步揭示PAAV/[C14-P-C14im]Br2二元体系的相互作用关系,研究发现:PAAV/[C14-P-C14im]Br2二元体系在气液界面的表面张力受表面活性剂浓度的影响,有明显的表面张力最低值,但二元体系降低表面张力的能力低于纯[C14-P-C14im]Br2;浓度较低时,PAAV和PAAV/[C14-P-C14im]Br2两种溶液黏度增加都较缓慢,而且黏度相差不大,聚合物的浓度达到600ppm后二元体系黏度明显大于PAAV水溶液黏度;PAAV浓度为600ppm时,二元体系即具有弹性存在,PAAV浓度较高时,低频率的时候,聚表二元体系主要以粘性模式占优势,随着频率的增加,逐渐转变为弹性模式占优势;对比PAAV和二元体系的扫描和透射电镜照片,二者均能形成网状结构,前者网孔较大,较为稀疏,后者聚合物和表面活性剂相互缠绕,能形成立体的网状结构。

栾和鑫[7](2013)在《阴非离子型Gemini表面活性剂合成及性能研究》文中指出以马来酸酐、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3,AEO-5,AEO-7)、1,2-乙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇、亚硫酸氢钠为原料,以自制的碳基固体酸为催化剂合成了系列阴-非离子型Gemini表面活性剂,并对各反应条件进行优化,利用红外光谱、1H NMR等分析手段对各中间产物及目标产物进行结构表征,结果表明与目标产物相符。表面性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂在水溶液中胶束化过程是一个自发过程,主要来自熵驱动,温度升高不利于胶束化进行,且熵变对吉布斯自由能变的贡献有下降趋势,焓变的贡献也有增大趋势,在水溶液中胶束化存在焓熵补偿现象,补偿温度Tc均在307±2K范围,基本不随阴-非离子型Gemini表面活性剂的分子结构的改变而变化,随着Spacer或EO的增加形成胶束的能力与稳定性均提高,随着温度升高形成胶束的能力与稳定性均下降,Log cmc与Spacer length呈现出了很好的线性关系。界面性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂的最小烷烃碳数(nmin),分别为:ANG3-Ⅳ-3,ANG5-Ⅳ-5,ANG7-Ⅳ-7的nmin分别为:10,13,13;ANG3-Ⅲ-3,ANG5-Ⅲ-5,ANG7-Ⅲ-7的nmin分别为:11,12,13;ANG3-Ⅱ-3,ANG5-Ⅱ-5,ANG7-Ⅱ-7的nmin分别为:10,11,11,与大庆采油一厂原油的45℃下油水界面张力,结果表明:部分ANG5-X-5,ANG7-X-7可以使大庆油水达到超低界面张力(10-3mN/m),与烷基苯磺酸盐复配体系界面性能结果表明:在ANG7-Ⅳ-7与C16-8MXS的复配比为2:13:1时,两者具有很好的复配作用,能够使大庆油水达到超低界面张力数量级(10-3mN/m),而在复配比为4:15:1时,复配体系能够使油水界面张力达到10-4mN/m数量级。泡沫性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂起泡性能随着乙氧基(EO)结构单元增加,起泡性能逐渐增加,t1/2随着乙氧基(EO)结构单元增加逐渐增大,随着联接基链长的增加其起泡性能逐渐增大,t1/2随着联接基链长的增加而增加,随着盐浓度增加起泡性能先增加后降低,分别存在一个最佳盐浓度,NaCl最佳浓度为2%,CaCl2最佳浓度为1g/L,t1/2随着浓度增加先增加后降低;随着温度增加其起泡性能先增加后减小,在50℃时达到最大,t1/2随着温度升高逐渐降低;随着醇浓度增加其起泡性能先增加后降低,并存在一个最佳醇浓度,乙醇为4mL/100mL,异丙醇为3mL/100mL,正丁醇为1mL/100mL,t1/2随着醇浓度增加先增加后降低。乳化性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂随疏水基及联接基碳数的增加,乳化性能变好;随着ANG7-Ⅳ-7与烷基苯磺酸盐(C16-8MXS)的复配比增大其乳化性能先增强后降低,在复配比为3:1时达到最大。考察了盐浓度对乳化性能的影响,结果表明:随着氯化钠浓度增加其乳化性能先小幅增加,后逐渐降低,在氯化钠浓度为2%时其乳化性能达到最大。考察了碱及碱浓度对乳化性能的影响,结果表明:随着NaOH,Na2CO3浓度增加,乳状液稳定性先增加后降低,在NaOH,Na2CO3浓度分别为2%和3%时,乳化性能达到最大,继续增加盐浓度乳状液稳定性变差。增溶性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂的增溶能力受增溶物的极性及结构影响显着,对苯、液体石蜡及正辛醇的增溶能力大小为:苯>液体石蜡和正辛醇,随着联结基碳数增加其对苯的增溶能力先降低后升高,在联结基为1,3-丙二醇时增溶能力最差。吸附性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂吸附量与温度之间关系,结果表明:吸附量随温度的升高,逐渐减小,考察加入盐浓度对油砂表面吸附量的影响,结果表明:随着盐浓度增加其吸附量逐渐增加,加入Na2SO4的吸附量先增大后趋于平稳,总体吸附量要高于NaCl,在盐浓度为1g/L时达到平稳,考察碱浓度对吸附性能的影响,结果表明:表面活性剂ANG7-Ⅳ-7的浓度增加其在油砂表面吸附量逐渐增大,在活性剂浓度为2g/L时达到最大,继续增大浓度吸附量不再增加。钙皂分散能力研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂的钙皂分散指数远小于传统表面活性剂SDBS,这说明其具有较好的钙皂分散力,钙皂分散性能随该系列表面活性剂联结基碳数的增大而变好,随着联结基碳数增加其钙皂分散能力变好。驱油性能研究结果表明:9种阴-非离子型Gemini表面活性剂驱岩心驱替实验表明,阴-非离子型Gemini表面活性剂可在水驱基础上提高原油采收率5%左右,随着氧乙烯结构单元的增加其表面活性剂驱提高原油采收率也越明显,对于相同氧乙烯结构单元的阴-非离子型Gemini表面活性剂,随着联结基碳数增加其表面活性剂驱提高原油采收率也越明显;三元驱岩心驱替实验表明,无论ANG7-Ⅳ-7弱碱或强碱三元复合驱体系,平均提高原油采收率均在20%左右,与目前用驱油用的烷基苯磺酸盐相当,与烷基苯磺酸盐复配使用也具有较好的驱油效率。

苑再武,苑敬,吕鑫,张健,徐桂英[8](2013)在《多糖类大分子与表面活性剂相互作用的研究进展》文中进行了进一步梳理多糖类大分子具有天然、无毒、使用安全和可再生及来源丰富等优点.将多糖类大分子与表面活性剂复配使用,不仅可利用各自的优势和特性,而且能发挥二者的协同作用,大大改善二者的性能.由于两者之间存在诸如静电作用、疏水作用、偶极相互作用、氢键作用、空间位阻效应等,水体系中表面活性剂在多糖分子链上的缔合得到调控,并引起表面活性剂的临界聚集浓度(cac)、临界胶束浓度(cmc)、结合量,以及体系的表面吸附、界面流变性等呈现各种变化.本文简要总结了近年来多糖类大分子与表面活性剂复配体系研究方面取得的一些进展,述及复配体系研究中所采用的方法与手段,主要讨论复配体系的物理化学性质以及多糖类大分子与表面活性剂相互作用的机制.

胡洁[9](2012)在《咪唑基表面活性剂的合成与性能研究》文中提出咪唑基表面活性剂是一类以咪唑环阳离子作为亲水头基的新型表面活性剂,近年来已成为胶体与界面化学领域学者们感兴趣的课题之一。为探索咪唑基表面活性剂分子结构与表面化学性质之间的内在关系,本论文设计合成了四种阳离子型咪唑基表面活性剂溴化1-烷基-3-十二烷基咪唑([C12Cnim]Br, n=1,2,3,4)、三种羧基型两性咪唑基表面活性剂1-羧甲基-3-烷基咪唑内盐(CnimCM, n=10,12,14)、四种磺基型两性咪唑基表面活性剂1-磺丙基-3-烷基咪唑内盐(CnimSP, n=10,12,14)和1-(2-羟丙基磺基)-3-十二烷基咪唑内盐(HPSDim),通过红外光谱、核磁共振及电喷雾质谱对上述物质分子结构予以确证,测定其表面化学性质参数,归纳其分子结构与表化性质之间的内在关系。(1)侧链基团对咪唑基表面活性剂性质的影响以溴化1-烷基-3-十二烷基咪唑([C12Cnim]Br, n=1,2,3,4)为模型物,研究了咪唑环侧链烷基的长度对[C12Cnim]Br表化性质的影响规律,结果表明:随着侧链基团的增长,[C12Cnim]Br临界胶束浓度CMC降低,侧链上每增加一个亚甲基所引起的CMC降低幅度小于在长链上增加一个亚甲基所引起的降低幅度;同时,侧链的增长引起表面压ΠCMC增大、饱和吸附量Γm降低、分子截面积Amin变大,[C12Cnim]Br在气液界面的排列随侧链增长而趋于疏松;[C12Cnim]Br的胶束聚集数Nm以及临界胶束聚集数Nm,c均随着侧链碳数增加而减小,这与长链烷基碳数改变所引起的Nm变化相反;同时,胶束微环境极性也随侧链碳数增加而降低,通过堆积参数Pc推测的[C12Cnim]Br的胶束形态从柱状胶束转变至球状胶束。(2)长链烷基的长度对两性型咪唑基表面活性剂性质的影响分别以羧基两性咪唑基表面活性剂1-羧甲基-3-烷基咪唑内盐(CnimCM, n=10,12,14)和磺基两性咪唑基表面活性剂1-磺丙基-3-烷基咪唑内盐(CnimSP, n=10,12,14)为模型物,研究了长链烷基的长度对两性型咪唑基表面活性剂性质的影响规律,结果表明:咪唑基两性表面活性剂的Krafft点(TK)随疏水链增长而升高,且普遍高于结构相近的传统甜菜碱表面活性剂,加入无机盐可明显降低其TK值;从CMC数值来看,咪唑基两性表面活性剂比结构类似的传统甜菜碱表面活性剂具有更高的表面活性;随着疏水链长度增加,CMC减小,Γm增加,降低表面张力的效率和效能增强(pc20增加、γCMC减小和ΠCMC增加),在饱和吸附状态时Amin减小;lgCMC与疏水烷链碳原子个数n的关系遵循Stauff-Klevens公式,疏水长链中每增加两个亚甲基使CMC减小10倍。与C12CnimSP相比,HPSDim的Krafft点更高(65.8±0.5℃),可见在磺基型两性咪唑基表面活性剂分子的正负电荷离子间引入-OH基团对其水溶性有明显的不利影响。

徐蕾[10](2012)在《咪唑类离子液体表面活性剂形成的微乳液的相行为及其应用》文中进行了进一步梳理本论文包括四部分,第一章为绪论;第二章为酸碱盐对CnmimBr形成的W/O微乳液的界面组成、热力学性质及结构参数的影响;第三章为非水微乳液体系C12mimBr/[bmim][BF4]/正戊醇/正辛烷的相行为和物化性质;第四章为无机盐及合成纳米粒子对W/O微乳液的物化性质和结构参数的影响。一.绪论介绍了离子液体和研究微乳液相行为的W/O稀释法,综述了离子液体和非离子表面活性剂Brij-35缔合结构体系的研究进展。对微乳液作为反应介质在纳米合成方面的应用也进行了评述。二.酸碱盐对CnmimBr形成的W/O微乳液的界面组成、热力学性质及结构参数的影响用W/O稀释法,研究了CnmimBr/醇/油/盐水W/O型微乳液体系的界面组成、热力学性质及微乳液滴的结构等,探讨了水相中酸碱盐对上述微乳液体系界面组成及结构参数等的影响。1.离子液体型表面活性剂溴代1-十二烷基-3-甲基咪唑(C12mimBr)、溴代1-十四烷基-3-甲基咪唑(C14mimBr)和溴代1-十六烷基-3-甲基咪唑(C16mimBr)在不同的水相介质中(NaCl, HCl或NaOH)均易于形成W/O型微乳液。2.不同水相介质(NaCl、HCl或NaOH)对W/O型离子液体微乳液体系的影响规律相同,即随水相介质中酸碱盐浓度的增大,醇在油中的摩尔溶解度X o醇在界面层中的摩尔分数X ia减小,而K和ΔGoo→i值增大,液滴半径(Rw和Re)增大。3.不同的水相介质对W/O型微乳液物化参数的影响顺序为:HCl >> NaCl>NaOH (X oa、X ia),NaOH > NaCl >> HCl (ΔGoo→i、Rw )。以NaOH为水相的体系中的水池半径与以NaCl或HCl为水相的体系比较显着增大。三.非水微乳液体系C12mimBr/[bmim][BF4]/正戊醇/正辛烷的相行为和物化性质对非水微乳液体系C12mimBr/ [bmim][BF4]/正戊醇/正辛烷的相行为和热力学性质进行了研究,并将其与含水微乳液体系C12mimBr/ H2O/正戊醇/正辛烷进行了比较。1.当使用不同的亲水相时,单相区区域的大小顺序为H2O< 5% [bmim][BF4]水溶液<5% NaCl水溶液< [bmim][BF4]。2. [bmim][BF4]微乳液体系的X oa和X ia值总是分别大于水相体系的,IL/O型微乳液形成的自发性小于传统的W/O型微乳液。IL/O微乳液液滴小于传统的W/O型微乳液液滴。3.随醇碳链长度的增加,IL/O微乳液形成的自发性增强。烷烃对微乳液物化参数的影响与醇的影响相反。即随烷烃碳链长度的增长,体系物化性质的变化规律与随醇碳链长度的增长导致的变化规律不同。4.盐效应对IL/O微乳液体系的界面组成和结构参数没有明显影响。5.在较高温度下,IL/O微乳液形成的自发性变小,而W/O型微乳液形成的自发性变大。四.无机盐及合成纳米粒子对W/O微乳液的物化性质和结构参数的影响利用W/O稀释法,研究了分别以Na2CO3、CaCl2和两种无机盐的混合物为水相,C16mimBr(或Brij35)/正戊醇/正辛烷/水溶液的W/O微乳液体系的界面组成、热力学性质及结构参数等。考察了在上述微乳液体系中,在不同ωo(水与表面活性剂的摩尔比)及不同Na2CO3、CaCl2浓度下,合成纳米粒子CaCO3过程前后,微乳液体系的组成及微乳液滴结构参数的变化。1.在不同ωo值下,合成CaCO3纳米粒子前后,醇在油相中的摩尔分数Xo均增加,醇在界面膜中的摩尔分数X ia均减小,ΔG oo→i值均减小,微乳液滴均增大。合成CaCO3纳米粒子后,微乳液液滴的水池半径与Na2CO3、CaCl2微乳液体系相比均有所增大。2.随Na2CO3、CaCl2浓度增加,C16mimBr(或Brij35)/正戊醇/正辛烷/水溶液W/O微乳液体系的X oa均减小,X ia、ΔGoo→i均增大,Rw均有所减小。但合成CaCO3纳米粒子后,微乳液液滴的水池半径增大。3.含水量ωo和Na2CO3、CaCl2浓度对两种微乳液体系的界面组成、热力学性质及结构参数等都有影响,但ωo的影响较之盐浓度的影响要大。

二、PVP对C_(12)NCl/AS复配体系的表面活性和增溶能力的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、PVP对C_(12)NCl/AS复配体系的表面活性和增溶能力的影响(论文提纲范文)

(1)吡咯烷酮头基表面活性剂的溶液性能及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 吡咯烷酮表面活性剂
        1.1.1 吡咯烷酮的结构
        1.1.2 吡咯烷酮衍生物
    1.2 吡咯烷酮表面活性剂的合成
        1.2.1 传统的吡咯烷酮表面活性剂
        1.2.2 新型的吡咯烷酮表面活性剂
    1.3 吡咯烷酮表面活性剂的性能
        1.3.1 表面张力与润湿力
        1.3.2 协同作用
    1.4 吡咯烷酮表面活性剂的应用
        1.4.1 农业
        1.4.2 抗生素的提取
        1.4.3 硬表面清洗剂
        1.4.4 个人护理
    1.5 选题的意义及本论文的研究内容
        1.5.1 选题的意义
        1.5.2 本论文的研究内容
第二章 吡咯烷酮一元/二元酸盐表面活性剂的构筑及性能
    2.1 引言
    2.2 实验药品及实验仪器
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验设备及仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 吡咯烷酮一元/二元酸盐表面活性剂的构筑方法
        2.3.2 表面张力的测定方法
        2.3.3 流变性能的测定方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 吡咯烷酮一元/二元酸盐表面活性剂的构筑及结构
        2.4.2 单链阳离子吡咯烷酮表面活性剂水溶液的表面性能
        2.4.3 Gemini型阳离子吡咯烷酮表面活性剂水溶液的表面性能
        2.4.4 C8P/C12P在强酸中的流变行为
    2.5 本章小结
第三章 吡咯烷酮柠檬酸盐表面活性剂的构筑及性能
    3.1 引言
    3.2 实验药品及实验仪器
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验设备及仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 吡咯烷酮柠檬酸盐表面活性剂的构筑方法
        3.3.2 差示扫描量热(DSC)的测定方法
        3.3.3 表面张力的测定方法
        3.3.4 电导率的测定方法
        3.3.5 溶解度及p H值的测定方法
        3.3.6 润湿性的测定方法
        3.3.7 流变性能的测定方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 结构表征
        3.4.2 吡咯烷酮疏水链长对HCA-nC8P/HCA-n C12P溶解度的影响
        3.4.3 不同摩尔比的HCA-nC8P/HCA-n C12P对其溶液表面性质及胶束化的影响
        3.4.4 润湿性能
        3.4.5 吡咯烷酮柠檬酸盐在增稠中的应用
    3.5 本章小结
第四章 在氨基酸表面活性剂水溶液增稠中的应用
    4.1 引言
    4.2 实验药品及实验仪器
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验设备及仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 样品制备方法
        4.3.2 流变性能的测定方法
        4.3.3 偏光显微镜的测定方法
        4.3.4 小角X射线衍射的测定方法
        4.3.5 pH值与温度的调节
        4.3.6 冷冻刻蚀电镜的测定方法
        4.3.7 在线红外的测定方法
        4.3.8 拉曼光谱的测定方法
        4.3.9 表面张力的测定
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 添加不同质量分数C8P/C12P对30wt%SLSar水溶液稳态剪切黏度的影响
        4.4.2 添加不同质量分数C8P/C12P对30wt%SLSar水溶液动态剪切黏度的影响
        4.4.3 不同质量比SLSar/C12P对15 wt% (SLSar/水/C12P)体系的稳态剪切黏度的影响
        4.4.4 小角X射线衍射分析
        4.4.5 临界堆积参数的计算
        4.4.6 pH值对流变性能的影响
        4.4.7 温度对流变性能的影响
        4.4.8 吡咯烷酮表面活性剂与SLSar的相互作用
    4.5 本章小结
第五章 主要结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 A:部分化合物相关图表
附录 B:硕士期间论文发表情况

(2)表面胶束吸附环境有机污染物的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 吸附概述
    1.2 吸附材料
        1.2.1 传统吸附材料
        1.2.2 新型吸附材料
    1.3 表面活性剂(SAA)改性吸附材料
        1.3.1 SAA与固体材料之间的作用力
        1.3.2 SAA改性材料吸附机理
        1.3.3 SAA改性材料的应用
        1.3.4 SAA改性材料在吸附领域的应用
    1.4 表面胶束
        1.4.1 表面胶束的定义
        1.4.2 表面胶束的表征
        1.4.3 表面胶束的应用
    1.5 环境有机污染物简介
    1.6 立题依据及主要研究内容
        1.6.1 立题依据
        1.6.2 研究内容
    1.7 本论文主要创新点
第二章 CTAB改性石墨对双酚A的吸附行为研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 改性石墨的制备
        2.2.3 吸附性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 改性石墨结构表征
        2.3.2 改性石墨制备条件优化
        2.3.3 改性石墨对BPA的吸附研究
    2.4 本章小结
第三章 CTAB改性石墨吸附环境污染物研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 改性石墨的制备
        3.2.3 吸附性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 pH对改性石墨吸附水杨酸、菲和苯胺的影响
        3.3.2 吸附等温线研究
        3.3.3 吸附动力学研究
        3.3.4 CTAB改性石墨对半挥发性有机物的吸附研究
    3.4 本章结论
第四章 CTAB改性聚苯乙烯微球对菲的吸附行为研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 PS微球的制备
        4.2.3 改性PS微球的制备
        4.2.4 吸附性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 改性PS微球表征
        4.3.2 CTAB改性聚苯乙烯条件优化
        4.3.3 改性PS微球对菲吸附研究
    4.4 本章小结
第五章 CTAB改性磁性聚苯乙烯纳米粒子对菲的吸附行为研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂与仪器
        5.2.2 油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子的制备
        5.2.3 磁性聚苯乙烯纳米粒子(MPS NPs)的制备
        5.2.4 改性MPS NPs的制备
        5.2.5 吸附性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 MPS NPs和CTAB改性MPS NPs表征
        5.3.2 CTAB改性MPS NPs对菲吸附研究
    5.4 本章小结
第六章 PVP改性Fe_3O_4@Si_O2纳米粒子对菲的吸附行为研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 试剂与仪器
        6.2.2 油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子的制备
        6.2.3 Fe_3O_4@Si_O2 NPs的制备
        6.2.4 PVP改性Fe_3O_4@Si_O2 NPs的制备
        6.2.5 吸附性能测试
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 Fe_3O_4@Si_O2 NPs和PVP改性Fe_3O_4@Si_O2 NPs表征
        6.3.2 PVP改性Fe_3O_4@Si_O2 NPs条件优化
        6.3.3 PVP改性Fe_3O_4@Si_O2 NPs对菲吸附研究
    6.4 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文

(3)弱碱驱油用酚衍芳基烷基磺酸盐的设计合成与构效关系研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第1章 文献综述
    1.1 化学驱油技术及驱油表面活性剂研究现状
        1.1.1 三次采油技术简介
        1.1.2 ASP三元复合驱油技术概况
        1.1.3 驱油用表面活性剂国内外研究现状
    1.2 适用于弱碱三元复合驱的表面活性剂研究进展
        1.2.1 阴-非离子表面活性剂——醇(酚)聚氧烯基醚磺酸盐
        1.2.2 α-烯基磺酸盐及其芳基取代产物
        1.2.3 其它类型表面活性剂
    1.3 课题研究背景及主要研究内容
        1.3.1 课题研究背景
        1.3.2 主要研究内容
第2章 系列壬基酚基烷基磺酸盐的合成与结构表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 合成反应装置图
        2.2.3 实验原理及实验方法
        2.2.4 合成反应过程监测方法
        2.2.5 中间体及目标产物收率计算分析
        2.2.6 中间体及目标产物的化学结构光谱表征
    2.3 中间体烯基磺酸的合成条件优化
        2.3.1 物料配比对烯烃磺化反应的影响
        2.3.2 反应温度对烯烃磺化反应的影响
        2.3.3 SO_3气体体积浓度对烯烃磺化反应的影响
        2.3.4 碳链长度对烯烃磺化反应的影响
        2.3.5 正交试验确定烯基磺酸的最佳合成工艺条件
    2.4 目标产物壬基酚基烷基磺酸盐的合成条件优化
        2.4.1 催化剂对目标产物收率的影响
        2.4.2 加热对烯烃磺化产物组成的影响
        2.4.3 反应温度对目标产物收率的影响
        2.4.4 反应时间对目标产物收率的影响
        2.4.5 芳烃/烯基磺酸投料比对目标产物收率的影响
        2.4.6 正交试验确定烷基化反应的最佳合成工艺条件
    2.5 系列烯基磺酸及壬基酚基烷基磺酸的合成结果分析
    2.6 中间体及目标产物的结构表征
        2.6.1 系列中间体及产物的红外光谱分析
        2.6.2 系列中间体及产物紫外光谱分析
        2.6.3 系列壬基酚基烷基磺酸盐的核磁氢谱分析
        2.6.4 系列壬基酚基烷基磺酸盐的质谱分析
        2.6.5 系列壬基酚基烷基磺酸盐的元素分析
    2.7 本章小结
第3章 系列壬基酚基烷基磺酸盐的基本理化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 实验原理及实验方法
    3.3 系列壬基酚基烷基磺酸盐的Krafft温度
    3.4 系列壬基酚基烷基磺酸盐的自组装行为研究
        3.4.1 临界胶束浓度的确定—表面张力法
        3.4.2 临界胶束浓度的确定—稳态荧光探针法
        3.4.3 临界胶束浓度的确定—电导率法
        3.4.4 系列壬基酚基烷基磺酸盐在水溶液中的胶束化热力学分析
    3.5 壬基酚基烷基磺酸盐的乳化性能
        3.5.1 系列壬基酚基烷基磺酸盐的乳化力
        3.5.2 系列壬基酚基烷基磺酸盐的乳状液稳定性
        3.5.3 系列壬基酚基烷基磺酸盐的微乳液相行为
    3.6 系列壬基酚基烷基磺酸盐的泡沫性能
        3.6.1 表面活性剂浓度对起泡体积和半衰期的影响
        3.6.2 温度对泡沫性能的影响
        3.6.3 矿化度对泡沫性能的影响
        3.6.4 极性物质正丁醇浓度对泡沫性能的影响
        3.6.5 系列壬基酚基烷基磺酸盐分子结构对泡沫性能的影响
    3.7 系列壬基酚基烷基磺酸盐分子结构对抗盐性能的影响
    3.8 系列壬基酚基烷基磺酸盐分子结构对润湿性能的影响
    3.9 本章小结
第4章 系列壬基酚基烷基磺酸盐的界面化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 实验原理和操作方法
    4.3 壬基酚基烷基磺酸盐与烷烃间的界面活性规律研究
        4.3.1 表面活性剂分子量与最小烷烃数(nmin)的关系分布特征
        4.3.2 壬基酚基烷基磺酸盐分子结构对动态界面张力的影响
        4.3.3 表面活性剂浓度对平衡界面张力的影响
        4.3.4 表面活性剂浓度对动态界面张力变化的影响
        4.3.5 Na_2CO_3浓度对C_n-NPAS烷烃选择性的影响
        4.3.6 Na_2CO_3浓度对最低/平衡界面张力的影响
        4.3.7 油相烷烃种类对动态界面张力的影响
    4.4 弱碱三元复合体系与原油间的界面活性规律
        4.4.1 表面活性剂浓度对原油-弱碱复合体系界面张力的影响
        4.4.2 Na_2CO_3浓度对原油-弱碱复合体系界面张力的影响
        4.4.3 壬基酚基烷基磺酸盐分子结构对原油-弱碱复合体系界面张力的影响
        4.4.4 系列壬基酚基烷基磺酸盐弱碱三元复合体系的界面活性图
    4.5 壬基酚基烷基磺酸盐在石英砂/大庆油砂上的吸附规律研究
        4.5.1 砂粒成分分析
        4.5.2 吸附时间对静态吸附量的影响
        4.5.3 液固比对静态吸附量的影响
        4.5.4 表面活性剂浓度对静态吸附量的影响
        4.5.5 电解质浓度对静态吸附量的影响
        4.5.6 壬基酚基烷基磺酸盐分子结构对静态吸附量的影响
    4.6 本章小结
第5章 系列壬基酚基烷基磺酸盐的岩心驱替实验
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 仪器与试剂
        5.2.2 实验原理及实验方法
    5.3 系列壬基酚基烷基磺酸钠的驱油性能
    5.4 本章小结
第6章 壬基酚基烷基磺酸盐与重烷基苯磺酸盐的复配性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 仪器与试剂
        6.2.2 实验原理及实验方法
    6.3 C_(12)-NPAS/HABS复配体系自组装行为研究
    6.4 C_(12)-NPAS/HABS复配体系对模拟油乳化力的测定
    6.5 C_(12)-NPAS/HABS复配体系乳状液稳定性能研究
        6.5.1 稳定乳状液体系中HABS浓度的确定
        6.5.2 稳定乳状液体系中Na_2CO_3浓度的确定
        6.5.3 聚合物对复配体系乳状液稳定性的影响
        6.5.4 C_(12)-NPAS/HABS复配表面活性剂乳状液稳定性能的研究
    6.6 C_(12)-NPAS/HABS复配体系的泡沫性能研究
    6.7 C_(12)-NPAS/HABS复配体系的润湿性能研究
    6.8 壬基酚基烷基磺酸钠与重烷基苯磺酸盐复配驱油性能
    6.9 本章小结
第7章 结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢

(4)含表面活性剂复配体系自组装机理的理论研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 表面活性剂与聚合物的简介
        1.1.1 表面活性剂的性质及应用
        1.1.2 水溶性聚合物的性质及应用
    1.2 复配体系—表面活性剂与聚合物体系
        1.2.1 表面活性剂与聚合物的作用方式及作用模型
        1.2.2 表面活性剂与聚合物的影响因素
        1.2.3 表面活性剂与聚合物的应用
    1.3 复配体系—阴/阳离子表面活性剂混合体系
        1.3.1 阴/阳离子表面活性剂混合体系的性质及自组装机理
        1.3.2 阴/阳离子表面活性剂混合体系的应用
    1.4 复配体系在理论化学领域的研究现状
        1.4.1 表/聚复配体系在理论化学领域的研究现状
        1.4.2 混合表面活性剂在理论化学领域的研究现状
    1.5 本论文的研究内容及意义
    参考文献
第二章 分子动力学基础和计算方法
    2.1 分子动力学模拟的基本原理
    2.2 分子力场
        2.2.1 原子力场
        2.2.2 粗粒力场
    2.3 分子模拟中的基本处理
        2.3.1 周期边界条件
        2.3.2 最近镜像法
    2.4 模拟软件
    参考文献
第三章 表面活性剂与聚合物相互作用的分子动力学模拟
    3.1 前言
    3.2 计算模型与方法
        3.2.1 粗粒模型与方法
        3.2.2 PAM溶液的原子模拟
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SDS溶液模拟
        3.3.2 PAM溶液模拟
        3.3.3 SDS与PAM复配溶液的分子模拟
    3.4 本章结论
    参考文献
第四章 表面活性剂在聚合物刷上吸附行为的理论研究
    4.1 前言
    4.2 模拟方法
        4.2.1 模拟体系
        4.2.2 模拟细节
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SDS浓度对SDS在PEO brush上面吸附的影响
        4.3.2 接枝密度对SDS在PEO brush上面吸附的影响
    4.4 本章结论
    参考文献
第五章 聚电解质与表面活性剂在界面吸附行为的理论研究
    5.1 前言
    5.2 计算模型与方法
        5.2.1 模拟体系
        5.2.2 模拟细节
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 吸附层的结构与性质
        5.3.2 吸附层中C_(12)TAB的微观结构
        5.3.3 吸附层中聚电解质的微观结构
        5.3.4 抗衡离子的动力学性质
    5.4 本章结论
    参考文献
第六章 阴阳离子表面活性剂复配体系的自组装理论研究
    6.1 前言
    6.2 计算模型与方法
        6.2.1 计算模型
        6.2.2 模拟细节
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 表面活性剂的自组装过程
        6.3.2 阴阳离子表面活性剂的配比对聚集体的尺寸与形貌的影响
    6.4 本章结论
    参考文献
第七章 总结
    7.1 本论文的创新之处
    7.2 有待研究的问题
致谢
攻读博士期间发表的论文
附件
学位论文评阅及答辩情况表

(5)刺激响应型吡咯烷酮基表面活性剂(论文提纲范文)

本文的创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 表面活性剂
        1.1.1 经典表面活性剂
        1.1.2 新型表面活性剂
        1.1.2.1 Gemini表面活性剂
        1.1.2.2 杂环类表面活性剂
        1.1.2.3 刺激响应型表面活性剂
        1.1.3 表面活性剂的基本性能
        1.1.4 表面活性剂的应用
    1.2 表面活性剂的表面吸附行为和溶液聚集行为
        1.2.1 表面活性剂的吸附行为
        1.2.1.1 吸附现象
        1.2.1.2 经典的Gibbs吸附理论
        1.2.1.3 对Gibbs吸附理论适用性的辩证
        1.2.1.4 表面活性剂吸附行为研究方法
        1.2.2 表面活性剂的溶液聚集行为
        1.2.2.1 堆积参数理论及聚集体形态
        1.2.2.2 表面活性剂溶液聚集行为研究方法
    1.3 刺激响应型表面活性剂的溶液行为和应用
        1.3.1 具有刺激响应性的表面活性剂吸附行为
        1.3.2 具有刺激响应性的表面活性剂聚集行为
        1.3.3 刺激响应型表面活性剂的应用
        1.3.3.1 药物控释
        1.3.3.2 基因转染
        1.3.3.3 乳化破乳
    1.4 课题设计
第二章 吡咯烷酮基表面活性剂C_nNP、Di-C_nP、Di-C_nI的合成及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 合成方案
        2.2.3.1 吡咯烷酮基单链表面活性剂C_nNP的合成
        2.2.3.2 吡咯烷酮基Gemini表面活性剂Di-C_nP的合成
        2.2.3.3 苯并吡咯烷酮基Gemini表面活性剂Di-C_nI的合成
    2.3 C_nNP、Di-C_nP、Di-C_nI结构表征
        2.3.1 C_nNP的表征结果
        2.3.2 Di-C_nP的表征结果
        2.3.3 Di-C_nI的表征结果
    2.4 本章小结
第三章 吡咯烷酮基单链表面活性剂C_nNP的溶液性质
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Krafft点
        3.3.2 pH滴定
        3.3.3 气/液界面上的吸附
        3.3.3.1 C_(10)NP~C_(18)NP的表面活性
        3.3.3.2 无机盐对C_nNP表面活性的影响
        3.3.3.3 C_8NP的吸附行为
        3.3.4 溶液聚集行为
        3.3.4.1 pH诱导C_nNP聚集行为转变
        3.3.4.2 CO_2诱导C_nNP聚集行为转变
        3.3.4.3 CuCl_2诱导C_nNP聚集行为转变
        3.3.4.4 浓度对C_(16)NP蠕虫状胶束的影响
    3.4 本章小结
第四章 吡咯烷酮基Gemini表面活性剂Di-C_nP的溶液性质
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 pH滴定
        4.3.2 溶解度
        4.3.3 气/液界面上的吸附
        4.3.3.1 Di-C_nP的表面活性
        4.3.3.2 无机盐对Di-C_nP表面活性的影响
        4.3.4 溶液聚集行为
        4.3.4.1 pH诱导Di-C_nP聚集行为转变
        4.3.4.2 浓度诱导Di-C_nP聚集行为转变
    4.4 本章小结
第五章 苯并毗咯烷酮基Gemini表面活性剂Di-C_nJ的溶液性质
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验药品
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 pH滴定
        5.3.2 溶解度
        5.3.3 气/液界面上的吸附行为
        5.3.4 溶液聚集行为
        5.3.4.1 pH对Di-C_nI聚集体行为的影响
        5.3.4.2 浓度诱导Di-C_nI聚集行为转变
    5.4 本章小结
第六章 毗咯烷酮基表面活性剂在煤油/水乳液体系中的乳化性能研究
    6.1 引言
    6.2 乳状液理论基础
        6.2.1 乳状液的基本类型
        6.2.2 乳状液的稳定性
        6.2.3 乳状液的不稳定性
    6.3 实验部分
        6.3.1 实验药品
        6.3.2 实验仪器
        6.3.3 实验方法
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 乳化条件的筛选
        6.4.1.1 分散机搅拌条件的选择
        6.4.1.2 煤油/水比例的选择
        6.4.1.3 乳化剂浓度的选择
        6.4.2 水相溶液pH对乳状液乳化性能的影响
        6.4.3 亲水头基结构对乳状液乳化性能的影响
        6.4.4 疏水尾链长度对乳状液乳化性能的影响
        6.4.5 单子、双子表面活性剂乳化性能的比较
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
        7.2.1 Di-C_nP在药物控释方面的应用探索
        7.2.2 C_(16)NP作为软模板合成纳米材料的初步研究
参考文献
攻博期间所取得的研究成果
致谢
附录

(6)枝状低聚咪唑表面活性剂的合成与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 低聚表面活性剂的合成
        1.2.1 阳离子型低聚表面活性剂的合成
        1.2.2 阴离子型低聚表面活性剂的合成
        1.2.3 低聚表面活性剂合成展望
    1.3 低聚表面活性剂水溶液的性质研究
        1.3.1 临界胶束浓度下的低聚表面活性剂的亲水溶液
        1.3.2 低聚表面活性剂的溶解性、Kraff温度和浊点
        1.3.3 结构对临界胶束浓度的影响
    1.4 低聚表面活性剂胶束化热力学
        1.4.1 胶束化热力学计算
        1.4.2 低聚表面活性剂胶束离子化度
        1.4.3 胶束的尺寸
    1.5 咪唑表面活性剂的国内外研究进展
    1.6 分子动力学基本原理及在表面活性剂领域的应用
        1.6.1 分子动力学研究概述
        1.6.2 分子动力学基本原理
        1.6.3 分子动力学在表面活性剂领域应用
    1.7 课题的主要研究内容
第2章 枝状低聚咪唑表面活性剂实验研究方法
    2.1 引言
    2.2 实验材料及仪器
        2.2.1 实验化学试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 枝状低聚咪唑表面活性剂的制备
        2.3.1 枝状二聚咪唑表面活性剂的制备路线
        2.3.2 枝状四聚咪唑表面活性剂的制备路线
    2.4 产物及中间体的结构表征
        2.4.1 IR分析
        2.4.2 核磁共振波谱分析
        2.4.3 元素分析
        2.4.4 热重分析
    2.5 实验性能测试方法
        2.5.1 表面张力的测定
        2.5.2 电导率的测定
        2.5.3 枝状低聚咪唑表面活性剂/两亲聚合物溶液性能测试
        2.5.4 枝状低聚咪唑表面活性剂/两亲聚合物溶液微观形态测试
第3章 枝状二聚咪唑表面活性剂的合成及水溶液性质
    3.1 引言
    3.2 枝状二聚咪唑表面活性剂的合成
        3.2.1 N-烷基咪唑的合成
        3.2.2 枝状二聚咪唑表面活性剂[Cn-P-Cnim]Br2的合成
        3.2.3 合成N-烷基咪唑的影响因素
        3.2.4 合成[Cn-P-Cnim]Br2影响因素
    3.3 枝状二聚咪唑表面活性剂的结构表征
        3.3.1 红外光谱分析(IR)
        3.3.2 核磁谱图分析(1H NMR)
        3.3.3 元素分析结果
    3.4 [CN-P-CNIM]BR2水溶液的表面性能
    3.5 [CN-P-CNIM]BR2表面活性剂胶束化过程的热力学函数
        3.5.1 胶束反离子结合度(β)
        3.5.2 胶束形成热力学分析
    3.6 本章小结
第4章 枝状四聚咪唑表面活性剂的合成及水溶液性质
    4.1 引言
    4.2 枝状四聚咪唑表面活性剂的合成
        4.2.1 季戊四溴(PEBr4)的合成
        4.2.2 季戊四咪唑(PEim4)的合成
        4.2.3 枝状四聚咪唑表面活性剂[P-(Cnim)4]Br4的合成
    4.3 合成[P-(CNIM)4]BR4影响因素
        4.3.1 季戊四溴合成条件的优化
        4.3.2 季戊四咪唑合成条件的优化
        4.3.3 枝状四聚咪唑表面活性剂合成条件的优化
    4.4 目标产物及中间体的结构表征
        4.4.1 中间体的结构表征
        4.4.2 枝状四聚咪唑面活性剂的结构表征
    4.5 枝状四聚咪唑面活性剂的表面性能
    4.6 [P-(CNIM)4]BR4胶束化过程的热力学分析
        4.6.1 [P-(Cnim)4]Br4胶束反离子结合度(β)
        4.6.2 [P-(Cnim)4]Br4胶束形成热力学分析
    4.7 本章小结
第5章 枝状低聚咪唑表面活性剂性能的理论研究
    5.1 引言
    5.2 研究方法
        5.2.1 分子模型
        5.2.2 分子动力学计算
        5.2.3 胶束化热力学过程影响因素
        5.2.4 自由能微扰计算
        5.2.5 表面活性预测模型
    5.3 枝状低聚咪唑表面活性剂溶液表面性能的理论分析
        5.3.1 枝状二聚咪唑表面活性剂溶液体系稳定性
        5.3.2 枝状二聚咪唑表面活性剂溶剂化自由能
        5.3.3 胶束形成热力学参数预测
        5.3.4 胶束化过程中的焓熵补偿
        5.3.5 BGIS溶液的表面活性
    5.4 本章小结
第6章 枝状低聚咪唑表面活性剂与两亲聚合物的相互作用
    6.1 引言
    6.2 [C14-P-C14IM]BR2/PAAV之间的相互作用
        6.2.1 [C14-P-C14im]Br2对接枝聚合物表面张力的影响
        6.2.2 表面活性剂对两亲聚合物流变性能的影响
        6.2.3 S/P二元溶液微观结构
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(7)阴非离子型Gemini表面活性剂合成及性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点摘要
前言
第一章 绪论
    1.1 Gemini 表面活性剂
        1.1.1 Gemini 表面活性剂简介
        1.1.2 Gemini 表面活性剂的性质
        1.1.3 Gemini 表面活性剂应用及未来发展方向
    1.2 Gemini 表面活性剂分类
        1.2.1 阳离子型 Gemini 表面活性剂
        1.2.2 阴离子型 Gemini 表面活性剂
        1.2.3 两性离子型 Gemini 表面活性剂
        1.2.4 非离子型 Gemini 表面活性剂
    1.3 Gemini 表面活性剂的合成
        1.3.1 阴离子型 Gemini 表面活性剂
        1.3.2 阳离子型 Gemini 表面活性剂
        1.3.3 非离子型 Gemini 表面活性剂
        1.3.4 两性离子型 Gemini 表面活性剂
    1.4 阴-非离子型 Gemini 表面活性剂
        1.4.1 阴-非离子型 Gemini 表面活性剂简介
        1.4.2 阴-非离子型表面活性剂的研究现状及发展前景
        1.4.3 阴离子-非离子型两性表面活性剂在驱油领域的应用
    1.5 本实验主要研究内容及目的
        1.5.1 课题的提出
        1.5.2 课题研究内容
第二章 表面活性剂的合成
    2.1 实验药品与仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 阴-非离子 Gemini 表面活性剂的合成
        2.2.1 烷基苯磺酸盐合成
        2.2.2 碳基固体酸催化剂的合成
        2.2.3 单酯的合成
        2.2.4 双酯的合成
        2.2.5 双酯的磺化
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 碳基固体酸催化剂的催化活性
        2.3.2 碳基固体酸催化剂的结构表征
        2.3.3 脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯的合成
        2.3.4 结构表征
    2.4 小结
第三章 表(界)面性能
    3.1 实验药品与仪器
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 表面性能测定方法
        3.2.2 界面性能测定方法
    3.3 表面性能结果与讨论
        3.3.1 阴-非离子型 Gemini 表面活性剂在水溶液中的 cmc
        3.3.2 Log cmc 与 spacer 之间的关系
        3.3.3 Spacer 与分子占有面积(Amin/nm2)之间的关系
        3.3.4 在水溶液中胶束化的热力学参数
        3.3.5 在水溶液中胶束化的焓熵补偿现象
    3.4 界面性能结果与讨论
        3.4.1 阴-非离子型 Gemini 表面活性剂 nmin值
        3.4.2 与原油间的动态界面张力
        3.4.3 碱对界面性能影响
        3.4.4 与烷基苯磺酸盐复配性能研究
        3.4.5 热稳定性测定方法
    3.5 小结
第四章 泡沫性能评价
    4.1 实验药品与仪器
        4.1.1 实验药品
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 阴-非离子型 Gemini 表面活性剂的起泡及稳泡性能
        4.3.2 盐浓度对泡沫性能的影响
        4.3.3 温度对泡沫性能的影响
        4.3.4 醇对泡沫性能的影响
    4.4 小结
第五章 洗涤性能评价
    5.1 实验药品与仪器
        5.1.1 实验药品
        5.1.2 实验仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 乳化性能测定方法
        5.2.2 增溶能力测定方法
        5.2.3 钙皂分散能力测定方法
    5.3 乳化性能结果与讨论
        5.3.1 不同链长的阴-非离子型 Gemini 表面活性剂的乳化性能
        5.3.2 不同联结基的阴-非离子型 Gemini 表面活性剂的乳化性能
        5.3.3 与烷基苯磺酸盐复配性能研究
    5.4 增溶性能结果与讨论
        5.4.1 对苯的增溶能力
        5.4.2 对液体石蜡的增溶能力
        5.4.3 对正辛醇的增溶能力
    5.5 钙皂分散能力结果与讨论
    5.6 小结
第六章 吸附性能评价
    6.1 实验药品与仪器
        6.1.1 实验药品
        6.1.2 实验仪器
    6.2 实验方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 考察液固比对吸附量的影响
        6.3.2 考察吸附时间对吸附量的影响
        6.3.3 温度对吸附量的影响
        6.3.4 考察盐浓度对吸附量的影响
        6.3.5 考察碱浓度对吸附量的影响
        6.3.6 考察醇浓度对吸附量的影响
    6.4 小结
第七章 驱油性能评价
    7.1 实验药品及仪器
        7.1.1 实验药品
        7.1.2 实验仪器
    7.2 实验方
        7.2.1 驱油实验程序
        7.2.2 驱油实验方案
    7.3 驱油效果评价
        7.3.1 阴-非离子型 Gemini 表面活性剂驱油性能
        7.3.2 不同驱油体系驱油性能对比
    7.4 小结
结论
参考文献
发表文章目录与申请专利
攻读博士学位期间参加的科研项目
致谢
详细摘要

(8)多糖类大分子与表面活性剂相互作用的研究进展(论文提纲范文)

1 引言
2 多糖与阳离子表面活性剂的相互作用
    2.1 阳离子表面活性剂在多糖链上的缔合
    2.2 表面活性剂的结合量
    2.3 溶液的界面性质
3 多糖与阴离子表面活性剂的相互作用
    3.1 阴离子表面活性剂在多糖链上的缔合
    3.2 体相及界面性质
4 多糖与两性表面活性剂的相互作用
5 多糖与非离子表面活性剂的相互作用
6 结语与展望

(9)咪唑基表面活性剂的合成与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 咪唑基表面活性剂
    1.2 咪唑基表面活性剂的研究进展
    1.3 立题依据与研究内容
第二章 咪唑基表面活性剂的合成
    2.1 实验仪器与试剂
    2.2 合成与表征
        2.2.1 溴化 1-烷基-3-十二烷基咪唑的合成与表征
        2.2.2 1-羧甲基-3-烷基咪唑内盐的合成与表征
        2.2.3 1-磺丙基-3-烷基咪唑内盐的合成与表征
        2.2.4 1-(2-羟丙基磺基)-3-十二烷基咪唑内盐的合成与表征
    2.3 本章小结
第三章 侧链烷基取代基对[C_(12)C_ni_m]Br 系列表面活性剂表化性质的影响
    3.1 实验部分
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 [C_(12)C_ni_m]Br 的表面活性参数
        3.2.2 [C_(12)C_ni_m]Br 的胶束性质
    3.3 本章小结
第四章 疏水长链对 CnimMD、CnimSP 表面活性的影响及 HPSDim 的表化性质
    4.1 实验部分
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 Krafft 点及溶解性能
        4.2.2 CnimCM 与 CnimSP 的表面活性参数
        4.2.3 HPSDim 的表面化学性质
    4.3 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 A:补充图表
附录 B:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(10)咪唑类离子液体表面活性剂形成的微乳液的相行为及其应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1 离子液体及其缔合结构体系
        1.1 离子液体简介
        1.2 长碳链咪唑类离子液体缔合体系
        1.3 短碳链咪唑类离子液体
    2 Brij 及其缔合结构体系
    3 微乳液用于纳米粒子合成
    4 W/O 微乳液稀释法
        4.1 稀释法原理
        4.2 W/O 稀释法研究进展
    5 本文选题的意义、研究内容
    参考文献
第二章 酸碱盐对 CnmimBr 形成的 W/O 微乳液的界面组成、热力学性质及结构参数的影响
    1 引言
    2 实验部分
        2.1 试剂和仪器
        2.2 实验方法
    3 结果与讨论
        3.1 微乳液的界面组成和结构参数
        3.2 HCl 含量的影响
        3.3 NaOH 含量的影响
        3.4 酸碱盐的影响比较
    4 结论
    参考文献
第三章 非水微乳液体系 C12mimBr/[bmim][BF4]/正戊醇/正辛烷的相行为和物化性质
    1 引言
    2 实验部分
        2.1 试剂和仪器
        2.2 实验方法
        2.2.1 拟三元相图的构建
        2.2.2 稀释实验
    3 结果与讨论
        3.1 拟三元相图
        3.2 IL/O 和 W/O 微乳液体系的稀释实验
        3.3 醇和烷烃的影响
        3.4 温度的影响
        3.5 盐度的影响
    4 结论
    参考文献
第四章 无机盐及合成纳米粒子对 W/O 微乳液的物化性质和结构参数的影响
    1 引言
    2 实验部分
        2.1 试剂和仪器
        2.2 实验方法
    3 结果与讨论
        3.1 C16mimBr W/O 微乳液体系的组成及结构
        3.1.1 不同ω o的影响
        3.1.2 盐度的影响
        3.2 Brj35 W/O 微乳液体系的组成及结构
        3.2.1 不同ω o的影响
        3.2.2 盐度的影响
    4 结论
    参考文献
攻读硕士期间完成的论文
致谢

四、PVP对C_(12)NCl/AS复配体系的表面活性和增溶能力的影响(论文参考文献)

  • [1]吡咯烷酮头基表面活性剂的溶液性能及应用[D]. 吴珂. 江南大学, 2021(01)
  • [2]表面胶束吸附环境有机污染物的研究[D]. 王丽聪. 江南大学, 2020(01)
  • [3]弱碱驱油用酚衍芳基烷基磺酸盐的设计合成与构效关系研究[D]. 牛瑞霞. 东北石油大学, 2016(02)
  • [4]含表面活性剂复配体系自组装机理的理论研究[D]. 王华. 山东大学, 2014(10)
  • [5]刺激响应型吡咯烷酮基表面活性剂[D]. 蒋赞. 武汉大学, 2014(06)
  • [6]枝状低聚咪唑表面活性剂的合成与性能研究[D]. 刘海燕. 哈尔滨工业大学, 2014(12)
  • [7]阴非离子型Gemini表面活性剂合成及性能研究[D]. 栾和鑫. 东北石油大学, 2013(10)
  • [8]多糖类大分子与表面活性剂相互作用的研究进展[J]. 苑再武,苑敬,吕鑫,张健,徐桂英. 物理化学学报, 2013(03)
  • [9]咪唑基表面活性剂的合成与性能研究[D]. 胡洁. 江南大学, 2012(04)
  • [10]咪唑类离子液体表面活性剂形成的微乳液的相行为及其应用[D]. 徐蕾. 山东师范大学, 2012(08)

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PVP对C_(12)NCl/AS复合体系表面活性和增溶能力的影响
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