本文關(guān)鍵詞：基于pH響應(yīng)的表面活性劑分子自組裝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：刺激響應(yīng)性材料具有其結(jié)構(gòu)和性能隨外界環(huán)境的變化能發(fā)生敏感調(diào)整的基本特征,尤其是粘度可控刺激響應(yīng)性膠束,在油氣田開發(fā)領(lǐng)域有著巨大的潛力。利用具有刺激響應(yīng)性的表面活性劑分子或者反離子,通過分子自組裝來制備結(jié)構(gòu)和性能可控的刺激響應(yīng)性膠束,分析刺激響應(yīng)性膠束中的非共價(jià)鍵的改變,都具有重要的理論意義和使用價(jià)值。 利用具有pH響應(yīng)性的表面活性劑油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA)作為主劑,成功制備了一種具有pH響應(yīng)性的粘彈性流體。研究了不同pH值條件下自組裝結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)pH值在0.2與6.8左右,體系粘度均出現(xiàn)了大幅度增加。通過對兩個(gè)pH值區(qū)域的增粘體系進(jìn)行流變性測試,表明兩種情況下體系均具有粘彈性特征；并利用Cole-Cole圖表征,發(fā)現(xiàn)pH值在6.8左右,體系不符合Maxwellian模型,而pH值在0.2左右時(shí),體系符合典型的Maxwellian模型,表明二者溶液微觀結(jié)構(gòu)不同,后者屬于典型的蠕蟲狀膠束結(jié)構(gòu)。通過Cryo-TEM證明,pH值在6.8左右,體系屬于囊泡結(jié)構(gòu)；pH值在0.2左右,體系屬于蠕蟲狀膠束。DLS測試表明,囊泡結(jié)構(gòu)的平均流體力學(xué)半徑為14nm,蠕蟲狀膠束的平均流體力學(xué)半徑為36.5nm。通過開關(guān)性試驗(yàn)證明,靜電作用在蠕蟲狀膠束形成中占主要作用。通過對pH值在6.8左右體系的紅外結(jié)果分析證明,氫鍵作用在囊泡結(jié)構(gòu)形成中起主導(dǎo)作用。通過流變性測試,分析了氯離子含量對蠕蟲狀膠束形成pH范圍的影響和pH值對于蠕蟲狀膠束流變性能的影響。 利用具有pH響應(yīng)性的反離子鄰苯二甲酸氫鉀(PPA)與烷烴季銨鹽類表面活性劑,成功制備了一種具有pH響應(yīng)性的粘彈性流體,實(shí)現(xiàn)利用普通季銨鹽表面活性劑來制備pH刺激響應(yīng)粘彈性流體的目標(biāo)。通過改變體系pH值,發(fā)現(xiàn)了隨著季銨鹽碳鏈長度的增加,體系增粘的pH值區(qū)間越大。通過滴定試驗(yàn)證明,PPA隨著pH值的改變而發(fā)生轉(zhuǎn)變,pH5.5時(shí),PPA轉(zhuǎn)變?yōu)猷彵蕉姿岫?DPPA), pH2.5時(shí),PPA轉(zhuǎn)變?yōu)猷彵蕉姿?PA),并分析了不同狀態(tài)時(shí)的作用力。通過對3種狀態(tài)的PPA作為反離子的體系進(jìn)行流變性流體測試,表明在PPA作為反離子時(shí)體系均具有粘彈性特征,PA作為反離子時(shí),只有較長碳鏈的季銨鹽體系具有粘彈性特征,DPPA作為反離子時(shí),均不具有粘彈性特征；并利用Cole-Cole圖表征,發(fā)現(xiàn)所形成的的粘彈性流體均符合Maxwellian模型。通過Cryo-TEM證明,DPPA作為反離子時(shí),體系屬于球狀膠束結(jié)構(gòu)。DLS測試表明,球狀膠束的平均流體力學(xué)半徑為1.33nm左右,蠕蟲狀膠束的平均流體力學(xué)半徑為25nm左右。通過對PA作為反離子的粘彈流體,進(jìn)行了溫度的敏感性試驗(yàn),表明體系具有溫度響應(yīng)性。
【關(guān)鍵詞】：表面活性劑 自組裝 蠕蟲狀膠束 囊泡
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O647.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 引言8
• 1.2 表面活性劑分子自組裝理論8-10
• 1.2.1 臨界膠束濃度9
• 1.2.2 臨界堆積參數(shù)9-10
• 1.3 非共價(jià)鍵作用下的分子自組裝10-15
• 1.3.1 靜電作用下的分子自組裝10-11
• 1.3.2 疏水作用下的分子自組裝11-12
• 1.3.3 氫鍵作用下的分子自組裝12-13
• 1.3.4 范德華力下的自組裝13
• 1.3.5 π-π共軛下的自組裝13-14
• 1.3.6 多種作用力協(xié)同作用下的自組裝14-15
• 1.4 外界因素的導(dǎo)向作用15-18
• 1.4.1 pH值誘導(dǎo)15-16
• 1.4.2 溫度響應(yīng)型16
• 1.4.3 CO_2誘導(dǎo)16-17
• 1.4.4 光誘導(dǎo)17-18
• 1.5 研究內(nèi)容18-19
• 第2章 油酸酰胺類表面活性劑體系自組裝研究19-35
• 2.1 引言19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分19-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑19-20
• 2.2.2 樣品制備20
• 2.2.3 樣品流變性能測試20
• 2.2.4 低溫電鏡(Cryo-TEM)觀察20
• 2.2.5 WQF-520型傅里葉紅外光譜儀測試20
• 2.2.6 動(dòng)態(tài)光散射測試20-21
• 2.3 結(jié)果與討論21-34
• 2.3.1 油酸酰胺PKO溶液隨pH值變化的流變行為21-22
• 2.3.2 Maxswllian模型分析22-25
• 2.3.3 囊泡結(jié)構(gòu)研究25-28
• 2.3.4 蠕蟲狀膠束研究28-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 烷烴季銨鹽類表面活性劑體系自組裝研究35-55
• 3.1 引言35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑35-36
• 3.2.2 樣品制備36
• 3.2.3 樣品流變性能測試36
• 3.2.4 低溫電鏡(Cryo-TEM)觀察36
• 3.2.5 動(dòng)態(tài)光散射測試36-37
• 3.3 結(jié)果與討論37-54
• 3.3.1 PPA隨pH值變化分析37
• 3.3.2 CTAB體系和STAB體系隨pH值變化的流變行為37-38
• 3.3.3 DPPA作為反離子時(shí)球狀膠束研究(pH>5.5)38-41
• 3.3.4 PPA作為反離子時(shí)蠕蟲狀膠束研究(2.541-47
• 3.3.5 PA作為反離子時(shí)形成膠束研究(pH<2.5)47-50
• 3.3.6 溫敏性質(zhì)50-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第4章 結(jié)論與建議55-57
• 4.1 結(jié)論55
• 4.2 建議55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文62

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許莉;芴酮衍生物分子間弱鍵競爭誘導(dǎo)二維自組裝納米結(jié)構(gòu)[D];華南理工大學(xué);2013年

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本文編號：273897