本文關(guān)鍵詞：光致變反離子對(duì)膽堿類表面活性劑性質(zhì)的影響

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【摘要】：隨著陽(yáng)離子表面活性劑用途的日益擴(kuò)大,重要性越來(lái)越明顯,對(duì)陽(yáng)離子表面活性劑的研究也就越來(lái)越深入。其中,季銨鹽表面活性劑的生產(chǎn)成本較低,性能相對(duì)優(yōu)越,成為了研究最多的一類陽(yáng)離子表面活性劑。在季銨鹽表面活性劑分子中引入功能化羥乙基基團(tuán),能顯著提高分子的水溶性、復(fù)配性、可設(shè)計(jì)性等性能,不僅能拓寬陽(yáng)離子表面活性劑的種類,還能為新型物質(zhì)的制備提供潛在的可能。本課題以氯化膽堿的結(jié)構(gòu)為模型,新型季銨化劑N,N-二甲基乙醇胺和鹵代烷為原材料,通過(guò)季銨化反應(yīng)合成了一系列鹵代膽堿類表面活性劑:癸烷基羥乙基二甲基溴化銨(C10HDAB)、十二烷基羥乙基二甲基溴化銨(C12HDAB)、十四烷基羥乙基二甲基溴化銨(C14HDAB)。首先測(cè)定了表面活性劑水溶液的性質(zhì),計(jì)算了相關(guān)性能參數(shù),并探討了烷基鏈鏈長(zhǎng)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的影響。進(jìn)一步利用光譜法、表面張力法研究了膽堿類表面活性劑與甲基橙間的相互作用,初階探索了作用機(jī)理。將表面活性劑溶液與甲基橙溶液混合,通過(guò)沉淀反應(yīng)對(duì)陰離子進(jìn)行替換,將偶氮苯基團(tuán)引入到了表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中,形成的沉淀復(fù)合物可視為低溫難溶的陽(yáng)離子表面活性劑。通過(guò)熱分析、電導(dǎo)率、表面張力等測(cè)試方法系統(tǒng)地研究了沉淀復(fù)合物的熱穩(wěn)定性、Krafft點(diǎn)、60℃條件下的表面活性。實(shí)驗(yàn)表明隨同系物所含碳原子數(shù)的增加,Krafft點(diǎn)溫度依次增高,依次為40℃、45℃、52℃。60℃條件下,隨碳原子數(shù)的增加,臨界膠束濃度(CMC)、最低表面張力值(γCMC)與最小分子截面積(Amin)值依次減小,而飽和吸附量(Γmax)依次增大。以其中一種沉淀復(fù)合物為研究對(duì)象,進(jìn)行了相滲透實(shí)驗(yàn)與熱分析:相滲透試驗(yàn)中,環(huán)境溫度為40℃時(shí),固液兩相的接觸邊緣處產(chǎn)生了類似髓鞘質(zhì)(Myelins)的結(jié)構(gòu),形成時(shí)的溫度與差示掃描量熱法(DSC)所測(cè)的Krafft點(diǎn)溫度相吻合。最后通過(guò)離子交換反應(yīng),在C14HDAB分子結(jié)構(gòu)中引入了反式肉桂酸根離子,合成了一種新型的光敏型表面活性劑:十四烷基羥乙基二甲基肉桂酸銨(C14HDACin)。C14HDACin的水溶液在低濃度時(shí)表現(xiàn)出很好的粘彈性與紡絲性,此時(shí)溶液中形成了大量的蠕蟲(chóng)狀膠束。反離子反式肉桂酸根(tran-Cin-)具有光學(xué)活性,在紫外光的照射下可發(fā)生從反式到順式的異構(gòu)化反應(yīng),幾何結(jié)構(gòu)不同的異構(gòu)體間的疏水性也不相同,與陽(yáng)離子膠束的結(jié)合程度也大不同,溶液性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變。流變性能測(cè)試觀測(cè)到了光誘導(dǎo)下表面活性劑水溶液由粘彈性流體向牛頓型流體的轉(zhuǎn)變,冷凍斷裂透射電鏡(Cryo-TEM)觀察到了相應(yīng)的分子聚集體形態(tài)的變化,即從蠕蟲(chóng)狀膠束向球狀膠束的轉(zhuǎn)變。本論文系統(tǒng)地研究了光敏表面活性劑水溶液在紫外光照射前后流變性能及微觀結(jié)構(gòu)的變化,為今后光敏型表面活性劑的研究及實(shí)際應(yīng)用提供一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：膽堿 甲基橙 光敏 蠕蟲(chóng)狀 異構(gòu)化
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O647.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 表面活性劑、膠束的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)10-11
• 1.1.1 表面活性劑概述10
• 1.1.2 膠束的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)10-11
• 1.2 膽堿類陽(yáng)離子表面活性劑11-13
• 1.2.1 季銨鹽表面活性劑及應(yīng)用11-12
• 1.2.2 反離子對(duì)陽(yáng)離子表面活性劑的影響12
• 1.2.3 膽堿類陽(yáng)離子表面活性劑12-13
• 1.3 表面活性劑與染料的相互作用13-15
• 1.3.1 表面活性劑與染料的相互作用13-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 光敏型表面活性劑的研究15-16
• 1.4.1 光敏型表面活性劑15
• 1.4.2 光敏型表面活性劑的研究進(jìn)展15-16
• 1.5 雙水相的簡(jiǎn)要介紹16-17
• 1.6 本文的研究目的及研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 膽堿類表面活性劑水溶液的性質(zhì)研究19-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分19-22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑19-20
• 2.1.2 產(chǎn)品的合成20-21
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法21-22
• 2.2 結(jié)果與討論22-29
• 2.2.1 樣品的表征22-23
• 2.2.2 表面張力的測(cè)定23-26
• 2.2.3 電導(dǎo)率的測(cè)定26-28
• 2.2.4 穩(wěn)態(tài)熒光猝滅法測(cè)膠束聚集數(shù)N28-29
• 2.3 本章小結(jié)29-31
• 第三章 膽堿類表面活性劑與甲基橙的相互作用31-47
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分31-33
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑31-32
• 3.1.2 膽堿類表面活性劑-甲基橙復(fù)合物(S-MO)的合成32
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法32-33
• 3.2 結(jié)果與討論33-46
• 3.2.1 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析33-37
• 3.2.2 甲基橙對(duì)表面活性劑表面張力的影響37-39
• 3.2.3 表面活性劑與甲基橙形成的復(fù)合物（Cn HDA-MO）的表征39-41
• 3.2.4 產(chǎn)物的熱分析41-42
• 3.2.5 電導(dǎo)法測(cè)Krafft點(diǎn)42-43
• 3.2.6 相滲透實(shí)驗(yàn)及DSC法測(cè)Krafft點(diǎn)43-45
• 3.2.7 表面張力的測(cè)定45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第四章 含光敏肉桂酸根反離子的膽堿類表面活性劑的性能研究47-63
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分47-51
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑47-48
• 4.1.2 產(chǎn)品的合成48-49
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)方法49-51
• 4.2 結(jié)果與討論51-61
• 4.2.1 表面張力、CMC、反離子結(jié)合度51-53
• 4.2.2 溶液的相行為53-54
• 4.2.3 紫外照射時(shí)間對(duì)C_(14)HDACin異構(gòu)化程度的影響54-57
• 4.2.4 C_(14)HDACin溶液的流變特性57-60
• 4.2.5 低溫透射電鏡60-61
• 4.3 本章小結(jié)61-63
• 第五章 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 附錄71-73
• 致謝73-75
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果75-77

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本文編號(hào)：717468