松香基表面活性劑小分子水凝膠的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-07 03:39
小分子水凝膠是一類重要的軟物質(zhì)材料,在材料科學(xué)、生命科學(xué)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。設(shè)計(jì)新型小分子水凝膠劑的結(jié)構(gòu)是構(gòu)筑小分子水凝膠的核心。由于分子自組裝的復(fù)雜性,如何設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)筑具有特定功能的小分子水凝膠是巨大的挑戰(zhàn)。從現(xiàn)有的小分子水凝膠體系來(lái)看,小分子凝膠因子通常含有剛性疏水結(jié)構(gòu),疏水基團(tuán)之間的相互作用是分子自組裝形成水凝膠的重要驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)選擇合適的反應(yīng)原料,經(jīng)過(guò)合理的分子設(shè)計(jì),將有望獲得系列具有獨(dú)特性能的小分子水凝膠體系。松香是我國(guó)的特色林業(yè)資源,由多種松香樹(shù)脂酸組成。松香酸的主體為三環(huán)二萜結(jié)構(gòu),具有明顯的剛性特征,同時(shí)松香酸的羧基可作為引入其它基團(tuán)的活性位點(diǎn)。本論文以松香的重要衍生物——脫氫樅酸為原料,通過(guò)引入不同長(zhǎng)度的柔性鏈,合成了系列新型結(jié)構(gòu)的松香基氧化胺表面活性劑,分別對(duì)其表面活性、自組織性能以及應(yīng)用性能進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下:(1)系列松香基氧化胺表面活性劑R-n-AO(n=6,8,10)的制備及其表面活性研究。以松香為原料,依次通過(guò)酰胺化和氧化反應(yīng)得到R-n-AO,并通過(guò)柱層析法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了提純。通過(guò)核磁、高分辨質(zhì)譜對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和純度進(jìn)行了表征,...
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 自組裝
1.2 表面活性劑
1.2.1 表面活性劑的結(jié)構(gòu)與分類
1.2.2 表面活性劑的自組裝
1.3 小分子水凝膠
1.3.1 超分子水凝膠
1.3.2 蠕蟲(chóng)膠束凝膠
1.3.3 囊泡凝膠
1.3.4 液晶凝膠
1.4 松香基表面活性劑及其自組裝
1.4.1 松香基表面活性劑的結(jié)構(gòu)與分類
1.4.2 松香基表面活性劑的自組裝
1.5 本文的立題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 松香基氧化胺表面活性劑R-n-AO的制備及其表面活性
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 儀器設(shè)備
2.2.3 松香基氧化胺(R-n-AO)的合成路線
2.2.4 松香基氧化胺(R-n-AO)的合成步驟
2.2.5 R-n-AO結(jié)構(gòu)表征
2.2.6 R-n-AO表面活性參數(shù)的測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 R-n-AO的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 R-n-AO的表面活性參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 R-n-AO水凝膠體系的微結(jié)構(gòu)與性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 儀器設(shè)備
3.2.3 R-n-AO樣品溶液的制備
3.2.4 凝膠溶膠轉(zhuǎn)變溫度Tgel-sol的測(cè)定
3.2.5 R-n-AO水溶液流變性能的測(cè)試
3.2.6 圓二色光譜圖(CD)的測(cè)定
3.2.7 R-n-AO聚集體微觀形貌的測(cè)定
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 R-6-AO小分子水凝膠的性能研究
3.3.2 R-8-AO小分子水凝膠的性能研究
3.3.3 R-10-AO小分子水凝膠的性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 R-6-AO穩(wěn)定的凝膠乳液及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 儀器設(shè)備
4.2.3 凝膠乳液的制備
4.2.4 凝膠乳液的外觀照片
4.2.5 乳液粒徑研究
4.2.6 滴液的激光共聚焦顯微照片
4.2.7 凝膠乳液的流變學(xué)性能測(cè)試
4.2.8 凝膠乳液的Cryo-TEM測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同油/水比對(duì)凝膠乳液性能的影響
4.3.2 R-6-AO濃度對(duì)凝膠乳液性能的影響
4.3.3 溫度對(duì)凝膠乳液性能的影響
4.3.4 R-6-AO穩(wěn)定凝膠乳液的機(jī)理探究
4.4 本章小結(jié)
第五章 R-6-AO穩(wěn)定的凝膠泡沫體系研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 儀器設(shè)備
5.2.3 R-6-AO樣品溶液的制備
5.2.4 R-6-AO溶液p Ka值的測(cè)定
5.2.5 泡沫的制備
5.2.6 泡沫連續(xù)相的微結(jié)構(gòu)分析
5.2.7 泡沫結(jié)構(gòu)和氣泡大小分析
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 R-6-AO濃度對(duì)泡沫性能的影響
5.3.2 平衡溫度對(duì)R-6-AO泡沫性能的影響
5.3.3 初始制備溫度對(duì)R-6-AO泡沫性能的影響
5.3.4 pH對(duì)R-6-AO的泡沫性能的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 以R-8-AO蠕蟲(chóng)膠束為模板制備金納米顆粒
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
6.2.2 儀器設(shè)備
6.2.3 金納米顆粒的制備
6.2.4 含有金納米顆粒的R-8-AO溶液的UV-Vis光譜測(cè)定
6.2.5 金納米顆粒的TEM圖像
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 R-8-AO濃度對(duì)GNPs形貌的影響
6.3.2 HAu Cl4 濃度對(duì)GNPs形貌的影響
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 A:作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄 B:附圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型松香基磺基甜菜堿兩性表面活性劑的合成及其性能[J]. 張佳瑜,閆婷婷,張盛,宋冰蕾,裴曉梅. 石油化工. 2020(02)
[2]三聚陰離子表面活性劑/陽(yáng)離子添加劑混合體系的流變行為[J]. 周萍萍,席皙,宋冰蕾,裴曉梅,崔正剛. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[3]含酰胺基團(tuán)松香基雙子表面活性劑的合成與性能[J]. 宋冰蕾,余小娜,陳燕,裴曉梅,周萍萍,翟兆蘭. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2015(06)
[4]松香基膽堿季銨鹽表面活性劑的合成及抑菌活性研究[J]. 鄭建強(qiáng),劉莉,饒小平,宋湛謙,商士斌. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2015(05)
[5]長(zhǎng)鏈陽(yáng)離子表面活性劑蠕蟲(chóng)狀膠束的剪切帶轉(zhuǎn)變行為研究[J]. 楚宗霖,張永民,韓玉貴,王紅艷,李彬,馮玉軍. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(14)
[6]陰離子蠕蟲(chóng)膠束[J]. 趙劍曦,謝丹華. 化學(xué)進(jìn)展. 2012(04)
[7]陰離子表面活性劑鏈長(zhǎng)對(duì)蠕蟲(chóng)狀膠束溶液流變性能的影響[J]. 韓一秀,張繼超,王紅艷,韓玉貴,馮玉軍. 合成化學(xué). 2011(04)
[8]生物表面活性劑的應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 劉倫. 口腔護(hù)理用品工業(yè). 2009(05)
[9]Highly stable supramolecular hydrogels formed from 1,3,5-benzenetricarboxylic acid and hydroxyl pyridines[J]. Li Ming Tang~*,Yu Jiang Wang Laboratory of Advanced Materials,Department of Chemical Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Chinese Chemical Letters. 2009(10)
[10]基于低分子量凝膠因子的超分子水凝膠:從結(jié)構(gòu)到功能[J]. 王毓江,唐黎明,于建. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
博士論文
[1]表面活性劑水凝膠形成機(jī)理、刺激響應(yīng)性質(zhì)與應(yīng)用研究[D]. 宋沙沙.山東大學(xué) 2015
碩士論文
[1]松香基低聚表面活性劑的合成與自組織研究[D]. 馮林.江南大學(xué) 2018
[2]松香基表面活性劑的合成及自組織研究[D]. 雷嵐.江南大學(xué) 2017
[3]松香基甜菜堿型兩性表面活性劑的合成及性能研究[D]. 雷亮.西安石油大學(xué) 2013
本文編號(hào):3712165
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 自組裝
1.2 表面活性劑
1.2.1 表面活性劑的結(jié)構(gòu)與分類
1.2.2 表面活性劑的自組裝
1.3 小分子水凝膠
1.3.1 超分子水凝膠
1.3.2 蠕蟲(chóng)膠束凝膠
1.3.3 囊泡凝膠
1.3.4 液晶凝膠
1.4 松香基表面活性劑及其自組裝
1.4.1 松香基表面活性劑的結(jié)構(gòu)與分類
1.4.2 松香基表面活性劑的自組裝
1.5 本文的立題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 松香基氧化胺表面活性劑R-n-AO的制備及其表面活性
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 儀器設(shè)備
2.2.3 松香基氧化胺(R-n-AO)的合成路線
2.2.4 松香基氧化胺(R-n-AO)的合成步驟
2.2.5 R-n-AO結(jié)構(gòu)表征
2.2.6 R-n-AO表面活性參數(shù)的測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 R-n-AO的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 R-n-AO的表面活性參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 R-n-AO水凝膠體系的微結(jié)構(gòu)與性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 儀器設(shè)備
3.2.3 R-n-AO樣品溶液的制備
3.2.4 凝膠溶膠轉(zhuǎn)變溫度Tgel-sol的測(cè)定
3.2.5 R-n-AO水溶液流變性能的測(cè)試
3.2.6 圓二色光譜圖(CD)的測(cè)定
3.2.7 R-n-AO聚集體微觀形貌的測(cè)定
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 R-6-AO小分子水凝膠的性能研究
3.3.2 R-8-AO小分子水凝膠的性能研究
3.3.3 R-10-AO小分子水凝膠的性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 R-6-AO穩(wěn)定的凝膠乳液及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 儀器設(shè)備
4.2.3 凝膠乳液的制備
4.2.4 凝膠乳液的外觀照片
4.2.5 乳液粒徑研究
4.2.6 滴液的激光共聚焦顯微照片
4.2.7 凝膠乳液的流變學(xué)性能測(cè)試
4.2.8 凝膠乳液的Cryo-TEM測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同油/水比對(duì)凝膠乳液性能的影響
4.3.2 R-6-AO濃度對(duì)凝膠乳液性能的影響
4.3.3 溫度對(duì)凝膠乳液性能的影響
4.3.4 R-6-AO穩(wěn)定凝膠乳液的機(jī)理探究
4.4 本章小結(jié)
第五章 R-6-AO穩(wěn)定的凝膠泡沫體系研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 儀器設(shè)備
5.2.3 R-6-AO樣品溶液的制備
5.2.4 R-6-AO溶液p Ka值的測(cè)定
5.2.5 泡沫的制備
5.2.6 泡沫連續(xù)相的微結(jié)構(gòu)分析
5.2.7 泡沫結(jié)構(gòu)和氣泡大小分析
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 R-6-AO濃度對(duì)泡沫性能的影響
5.3.2 平衡溫度對(duì)R-6-AO泡沫性能的影響
5.3.3 初始制備溫度對(duì)R-6-AO泡沫性能的影響
5.3.4 pH對(duì)R-6-AO的泡沫性能的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 以R-8-AO蠕蟲(chóng)膠束為模板制備金納米顆粒
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
6.2.2 儀器設(shè)備
6.2.3 金納米顆粒的制備
6.2.4 含有金納米顆粒的R-8-AO溶液的UV-Vis光譜測(cè)定
6.2.5 金納米顆粒的TEM圖像
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 R-8-AO濃度對(duì)GNPs形貌的影響
6.3.2 HAu Cl4 濃度對(duì)GNPs形貌的影響
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 A:作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄 B:附圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型松香基磺基甜菜堿兩性表面活性劑的合成及其性能[J]. 張佳瑜,閆婷婷,張盛,宋冰蕾,裴曉梅. 石油化工. 2020(02)
[2]三聚陰離子表面活性劑/陽(yáng)離子添加劑混合體系的流變行為[J]. 周萍萍,席皙,宋冰蕾,裴曉梅,崔正剛. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[3]含酰胺基團(tuán)松香基雙子表面活性劑的合成與性能[J]. 宋冰蕾,余小娜,陳燕,裴曉梅,周萍萍,翟兆蘭. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2015(06)
[4]松香基膽堿季銨鹽表面活性劑的合成及抑菌活性研究[J]. 鄭建強(qiáng),劉莉,饒小平,宋湛謙,商士斌. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2015(05)
[5]長(zhǎng)鏈陽(yáng)離子表面活性劑蠕蟲(chóng)狀膠束的剪切帶轉(zhuǎn)變行為研究[J]. 楚宗霖,張永民,韓玉貴,王紅艷,李彬,馮玉軍. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(14)
[6]陰離子蠕蟲(chóng)膠束[J]. 趙劍曦,謝丹華. 化學(xué)進(jìn)展. 2012(04)
[7]陰離子表面活性劑鏈長(zhǎng)對(duì)蠕蟲(chóng)狀膠束溶液流變性能的影響[J]. 韓一秀,張繼超,王紅艷,韓玉貴,馮玉軍. 合成化學(xué). 2011(04)
[8]生物表面活性劑的應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 劉倫. 口腔護(hù)理用品工業(yè). 2009(05)
[9]Highly stable supramolecular hydrogels formed from 1,3,5-benzenetricarboxylic acid and hydroxyl pyridines[J]. Li Ming Tang~*,Yu Jiang Wang Laboratory of Advanced Materials,Department of Chemical Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Chinese Chemical Letters. 2009(10)
[10]基于低分子量凝膠因子的超分子水凝膠:從結(jié)構(gòu)到功能[J]. 王毓江,唐黎明,于建. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
博士論文
[1]表面活性劑水凝膠形成機(jī)理、刺激響應(yīng)性質(zhì)與應(yīng)用研究[D]. 宋沙沙.山東大學(xué) 2015
碩士論文
[1]松香基低聚表面活性劑的合成與自組織研究[D]. 馮林.江南大學(xué) 2018
[2]松香基表面活性劑的合成及自組織研究[D]. 雷嵐.江南大學(xué) 2017
[3]松香基甜菜堿型兩性表面活性劑的合成及性能研究[D]. 雷亮.西安石油大學(xué) 2013
本文編號(hào):3712165
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