文档介绍：乳化剂论文阻燃剂论文表面活性剂的论文
季铵盐型Gemini表面活性剂气液界面行为研究
[摘要] 合成了不溶于水的季铵盐型Gemini表面活性剂18-s-18(s=3,4,6,8,10,12),研究了联结基团长度对Gemini表面活性剂在气液界面上的性质的影响。研究结果表明:对不同长度的联结基团,表面压-分子面积曲线很相似;极限面积在s≤6时几乎成直线快速增加,并在s=10时达到最大值,s>10时稍微下降。
[关键词] 联结基团 Gemini表面活性剂曲线
Gemini表面活性剂因其结构上的特殊性而具有很多独特的性质,因此引起了很多学者的研究兴趣。特别是对于Gemini表面活性剂结构中的中间联结基团的性质,如长度、弹性、化学结构等给予了更多的关注。研究发现,这些联结基团的性质决定着Gemini表面活性剂在水溶液中及界面的性质[1,2]。但到目前为止,仅有几篇文章研究了Gemini表面活性剂不溶单层膜在气液界面上的行为。Wang和Marques研究了含有亚***的阳离子Gemini表面活性剂和十二烷基硫酸钠的混合膜[3]。Liu和他的合作者研究了Gemini表面活性剂联结基团为亚***的双咪唑盐与DNA[4],染料[5],和无机材料[6,7]形成的复合膜或杂化膜。Krishnan[8]等研究了非离子型Gemini表面活性剂的性质。本文将主要研究18-s-18(s=3, 4, 6, 8, 10, 12)的曲线,主要考察尾链的空间取向和联结基团的排列方式随表面压的变化情况,以及中间联结基团对Gemini表面活性剂在气液界面上的性质的影响。
1、实验部分
原料
Gemini表面活性剂18-s-18(s=3, 4, 6,8, 10, 12)根据Zana[9]文献进行合成,并用元素分析法和核磁共振进行了表征。
曲线
表面压测量是通过Langmuir膜天平(Model 612D, Nima Technology, Coventry, UK)得到的。表面压力是使用Wilhelmy方法测量的,其中吊片使用的是滤纸片。整套设备放在防震平台上减少压力测量时波痕的产生。
Gemini表面活性剂18-s-18(s=3, 4, 6, 8, 10, 12)都配制成浓度为5×10-4mol/L的***仿溶液。用微量注射器移取上述溶液40μL,滴加在下相的表面,等待10min使溶剂完全挥发,然后压缩并记录曲线,所有的压缩速率都选择15cm2/min。
2、结果与讨论
18-s-18在气液界面上的性质
不溶的两亲分子在气液界面上形成的单层膜叫Langmuir膜,对于分子结构中含有很长烷基链的表面活性剂来说,分子面积的大小是由表面压力(π)-分子面积(A)等温线确定的。阳离子Gemini表面活性剂18-s-18(s=3, 4, 6, 8, 10, 12),在室温下都是水不溶性的,25℃时的曲线见图1。为了证实曲线的重现性,这些曲线都做过5次以上。从图中可以看出,虽然Gemini表面活性剂中间联结基团长度不同,但这些等温线的形状很相似。随着联结基团碳原子数目的增加,曲线向右移动,说明在表面压力相同的情况下,分子面积随着s的增大而逐渐增大(s=12除外)。总的来说,这些曲线并没有呈现出一个有明显相转变特征的平稳过渡区域。继续压缩