【摘要】：研究陰離子表面活性劑和陽離子之間的相互作用對于理解陰離子表面活性劑的沉淀和溶解現(xiàn)象具有十分重要的理論和實際意義,但關(guān)于兩者相互作用的相關(guān)理論模型鮮有報道。本文采用密度泛函理論(DFT)方法研究了十二烷基苯磺酸根陰離子(DBS~-)與陽離子(Na~+,Mg~(2+)和Ca~(2+))在溶液內(nèi)及氣/液界面處的相互作用。在溶液內(nèi),在兩種不同溶液環(huán)境中(水相和正十二烷)構(gòu)建DBS~-/陽離子相互作用模型,并對其進行優(yōu)化。結(jié)果表明,DBS~-能夠與陽離子以雙齒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)合。DBS~-與陽離子的結(jié)合能不僅取決于參與的無機鹽離子種類,還與溶劑的性質(zhì)有關(guān)。在氣/液界面處,DBS~-與六個水分子相互作用形成的水合物DBS~-·6H_2O最為穩(wěn)定。但是,無機鹽離子的引入會嚴重破壞DBS~-·6H_2O水合物的水化層結(jié)構(gòu)。本文定義無量綱參量def用來對水化層結(jié)構(gòu)的變化程度進行評價。無機鹽離子對DBS~-·6H_2O水化層結(jié)構(gòu)破壞程度的順序為:Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+。電荷分析結(jié)果表明水化層在十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)頭基與陽離子的相互作用中起了重要作用。
[Abstract]:It is of great theoretical and practical significance to study the interaction between anionic surfactants and cations in order to understand the precipitation and dissolution of anionic surfactants, but the related theoretical models of the interaction between anionic surfactants and cations are rarely reported. In this paper, the interaction between laurylbenzene sulfonic acid anion (DBS~-) and cations (Na~, Mg~ (2) and Ca~ (2) in solution and at the gas / liquid interface has been studied by density functional theory (DFT). In the solution, the DBS~-/ cationic interaction model was constructed and optimized in two different solution environments (aqueous phase and n-Dodecane). The results show that DBS~- can bind stably to cations in double dentate structure. The binding energy of DBS ~-to cations depends not only on the type of inorganic salt ions involved, but also on the properties of solvents. The hydrate DBS~- 6H2O formed by the interaction of DBS~- with six water molecules is the most stable at the gas / liquid interface. However, the introduction of inorganic salt ions will seriously destroy the hydration layer structure of DBS~- 6H _ 2O hydrate. In this paper, the dimensionless parameter def is defined to evaluate the degree of change of hydration layer structure. The order of damage of inorganic salt ions to the structure of DBS~- 6H _ 2O hydration layer is as follows: Ca~ (2) Mg~ (2) Na~. The results of charge analysis show that the hydration layer plays an important role in the interaction between (SDBS) head group and cations.
【作者單位】： 中國石化勝利油田有限公司地質(zhì)科學研究院;中國石油大學(華東)理學院;山東省高校新能源物理與材料科學重點實驗室;
【基金】：supported by the Petro China Innovation Foundation,China(2015D-5006-0213) Fundamental Research Funds for the Central Universities,China(14CX02221A,14CX06157A)~~
【分類號】：O641.3

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本文編號：2493058