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超微电极电化学研究表面活性剂水溶液

孟君  
【摘要】: 表面活性剂分子具有既亲水又亲油的“双亲”特性,目前已被广泛地应用各个领域,成为工业生产和日常生活中不可或缺的一种助剂。近年来,新一代表面活性剂Gemini,正逐渐成为相关领域的研究热点。它改变了传统表面活性剂的结构,具有更优良的性能。对它的研究从开始的结构设计、合成和分析,逐步扩展到界面行为、聚集体性质、协同效应及应用等方面。因此继续开发新的方法来更好的研究各种表面活性剂性能、作用规律和原理具有非常重要的意义。 本论文在前人工作基础上,主要应用超微电极研究了CTAB水溶液胶束性质并且首次探索了其在Gemini表面活性剂水溶液性质研究中的应用。通过用超微电极测量胶束扩散系数变化,重点研究了添加剂对表面活性剂水溶液性质的影响,涉及到界面张力和胶束形状、大小、扩散、相互作用等多方面的内容,讨论了相关的规律和机理,加深了对胶束的微观结构变化和一些重要性质的理解。 主要研究内容及其结果如下: 1.用超微电极循环伏安法测量CTAB胶束的扩散系数,用时间分辨荧光法得到CTAB的胶束聚集数,根据这两种方法得到的实验结果,计算其他的胶束参数如有效半径(a)、胶束的表面积(S)、单个CTAB分子所占的面积(A)和排列参数(P),研究邻苯二酚对CTAB水溶液中胶束大小和形状的影响。结果表明:邻苯二酚的加入能够加速胶束变大,促进胶束形状变化,即由球形转变为棒状。 2.用旋滴法测定烷基苯磺酸盐Gemini表面活性剂Ia水溶液与烷烃的界面张力,用超微电极循环伏安法测量Ia水溶液中胶束的扩散系数,研究NaCl对Ia水溶液性质的影响。结果发现:NaCl的加入能够使Ia胶束的扩散系数变大,界面张力降低,这些变化是因为NaCl的加入增强了静电屏蔽作用,降低了Ia离子头基之间的静电斥力,使得Ia分子排列更加紧密,从而使胶束形状变小,更有效的降低油水的界面张力,同时胶束表面电荷得到中和,胶束的静电斥力相应减小,胶束流动性相应的增加,表现出较大的胶束扩散系数。


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