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新型烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂的合成及性能研究

杜西刚  
【摘要】: 本论文以正构长链酸为原料,经付克酰基化反应、格林反应、催化氢化还原及磺化、中和等反应,合成了七种纯净的不同结构的新型烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂Ia、Ib、Ic Id、Ie、IIa和IIb。并且通过红外、核磁和质谱等手段鉴定了其结构和纯度。 研究了七种烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂水溶液的表面性质,此类表面活性剂表现出非同寻常的性质。Id和Ie在25℃及IIb在50℃的水溶液的表面张力都很大,并且通过滴体积法很难测出它们的临界胶束浓度。然而,氯化频哪氰醇水溶液颜色的变化可以显示出Id和Ie在25℃及IIb在50℃能够形成胶束。并且通过升高温度可以检测出这三种表面活性剂的临界胶束浓度。另外,联接基团长度对熔点和Krafft点的影响比疏水链长度的影响大。 Ie在低浓度不加任何添加剂下表现出很高的黏度,只有一些阳离子Gemini表面活性剂报道过这种特殊的黏度现象。Ie水溶液的高黏度可归因于胶束网状结构的形成。温度对Ie水溶液的黏度有很大的影响。通过电镜照片看出黏度随温度的变化是由于胶束形态的改变引起的。 苯磺酸盐Gemini表面活性剂的微观极性比其它阴离子Gemini表面活性剂的高。可能胶束中疏水核体积比较小,芘分子分布在疏水核和水溶液之间。因此,芘所检测Gemini表面活性剂的微观极性相对比较高。Ie的聚集数小于Ib、Ic和Id的聚集数,这可能是疏水链比较长的Ie生成预胶束而阻碍胶束生成引起的。浓度和温度对烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂泡沫稳定性及气泡性有很大的影响。 Ia与非离子表面活性剂C10E6复配表现出了良好的协同效应。混合表面活性剂体系的胶团聚集数比单一Ia的大,但比单一C10E6的小。向Ia胶束中加入C10E6会使胶束的微观极性变小。 通过测定界面张力可知,烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂溶液/油界面张力随着温度升高而降低。温度升高能够加快动态界面张力的平衡。疏水基长度越长,动态界面张力达到平衡的时间越长。


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