不同反离子对咪唑类表面活性剂溶液性质的影响
本文是在合成离子液体型表面活性剂溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑的基础上，通过强碱性阴离子交换树脂交换阴离子后，再利用中和法制备出三种不同反离子的十二烷基咪唑盐离子液体型表面活性剂:1-十二烷基-3-甲基咪唑脯氨酸盐;1-十二烷基-3-甲基咪唑丙氨酸盐;1-十二烷基-3-甲基咪唑苯甲酸盐;并利用核磁共振对其纯度进行了表征。 通过测定三种表面活性剂水溶液中的电导率在20℃至40℃的温度范围内随溶液浓度的变化曲线可以得到它们的临界胶束浓度并且和同在25℃下利用滴体积法测定表面张力和利用稳态荧光法测得的荧光图谱所得的临界胶束浓度值大小相差不大互相佐证即表示实验数据是可信的。实验数据表明，随着反离子分子结构越大疏水性越强，表面活性剂的临界胶束浓度值就越低;随温度的升高，临界胶束浓度值也随之增大。通过电导率曲线图中临界胶束浓度前后的斜率可计算得到反离子结合度，反离子结合度随温度升高而降低并且和反离子的水化半径和极性有关。结合相分离模型相关公式可以计算出胶束化过程中的热力学参数ΔG°、ΔH°和ΔS°，分析热力学参数发现，胶束的形成是自发进行的，而ΔH°和ΔS°呈现出线性相关说明在这个过程里出现了焓/熵补偿，并且在本实验中所研究的三种样品表面活性剂在水溶液中形成胶束时是焓变起主要的推动作用。 通过偏光显微镜技术、小角度X射线衍射技术和核磁共振技术对所合成的三种反离子不同的表面活性剂与溶剂水构筑形成的溶致液晶体系进行表征和分析，探讨了样品液晶体系形成的区域范围以及液晶相的结构类型。发现本实验中所合成的三种样品在溶剂水体系中形成的液晶相的类型和其反离子的分子结构以及在水中的浓度大小有极大的关系而且只利用偏光显微镜的宏观液晶相织构图不能够确定液晶相的类型还需要小角度X射线衍射技术的定量分析研究或者核磁共振技术技术的微观表征与分析。 本文还深入探讨了不同摩尔量的有机盐水杨酸钠对于它和离子液体型表面活性剂溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑所形成的混合体系中分子聚集行为的影响，利用滴体积法和电导率法测定出不同摩尔比的有机盐水杨酸钠/溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑混合溶液的临界胶束浓度随摩尔比的增加而减小且都远远小于单体溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑的临界胶束浓度值的大小，而对于其胶束化的热力学过程分析其参数显示出了和单体溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑的变化规律十分相似的趋势。通过紫外-可见分光光度计测量了出现分层现象的混合溶液体系上下层中两组分浓度随温度的变化趋势发现，随温度降低，下层中两组分浓度逐渐增大而上层中两组分浓度基本不随温度发生变化。利用动态光散射法测定了不同摩尔比和不同浓度下混合溶液的粒径分布情况发现，随着水杨酸钠和表面活性剂的摩尔比和溶液浓度的增大，混合溶液体系的平均粒径都呈现出先增大至一定值后又减小的变化趋势说明摩尔比的不同以及溶液中浓度的大小都会影响表面活性剂和水杨酸钠在水中强烈作用后缔结形成的聚集体的形态结构。
咪唑类表面活性剂;反离子;热力学;溶致液晶;自聚集行为
河南师范大学
硕士
应用化学
宋世理
2015
中文
TQ423
84
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）