氧化—还原开关型表面活性剂的制备及性质研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:airising
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几年,基于开关型表面活性剂的智能响应体系越来越引起国内外学者的广泛关注。在一定的刺激因素作用下,开关型表面活性剂可以在“开”(具有表面活性)与“关”(不具有表面活性)之间发生相互转换,从而使泡沫、(微)乳状液、囊泡和蠕虫状胶束等体系的微观和宏观性质发生可逆改变,表现出许多智能的应激响应行为。本文针对十二烷基亚硒酸盐(C12SeOO-M+)阴离子表面活性剂,考察了溶液pH值、CO2/N2和酸碱介导的氧化-还原反应对C12SeOO-M+作用的开关过程;进而,考察了基于C12SeOO-M+的泡沫和乳液体系分别在pH、CO2/N2和酸碱介导的氧化-还原反应作用下的开关过程。在本文试验范围内,主要的实验结果与结论概括如下:(1)参照Rebane方法,用HNO3氧化十二烷基二硒醚(C12Se-SeC12)制备十二烷基亚硒酸(C12SeOOH);分别用KOH和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TMEDA)中和C12SeOOH获得相应的十二烷基亚硒酸盐:十二烷基亚硒酸钾(C12SeOOK)和十二烷基亚硒酸TMEDA盐(DSA-TMEDA)。合成所得各中间产物和目标产物的分子结构分别用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振硒谱(77Se NMR)、熔点(MP)和电喷雾电离质谱(ESI-MS)方法予以验证;表面张力曲线、泡沫和乳化试验表明所得C12SeOOK与DSA-TMEDA的纯度达到表面化学纯,C12SeOOK溶液与DSA-TMEDA溶液的cmc分别为4.80×10-3 mol·L-1与5.65×10-3 mol·L-1,均表现出典型的表面活性剂性质。(2)测得C12SeOOH的pKa为6.98±0.06,提示C12SeOO-M+具有pH开关响应性质;以C12SeOOK为例,酸化后,C12SeOOK被质子化生成C12SeOOH沉淀;再次碱化后,C12SeOOH被中和重新形成C12SeOOK;因此,以C12SeOOK为乳化剂得到的O/W型石油醚与水的乳液是具有pH响应的可逆开关乳液,其pH响应窗口为8(乳液比较稳定,t1mL≥1 h)至7(快速破乳,t1mL<1 h)之间,如此最多可以稳定地可逆循环25次。(3)表面活性剂DSA-TMEDA也具有CO2/N2开关响应性质,25 oC时在CO2作用下,DSA-TMEDA被质子化,分别形成C12SeOOH沉淀和水溶性TMEDA的碳酸氢盐;当鼓入N2并辅助以加热(55 oC)的情况下,重新形成表面活性剂DSA-TMEDA。因此,以DSA-TMEDA为乳化剂得到的O/W型矿物油D80与水的乳液是具有CO2/N2响应的可逆开关乳液,分别在CO2/N2作用下至少可以稳定地可逆循环10次。(4)在弱酸性条件下,阴离子表面活性剂C12SeOO-M+(M+=K+、Na+和NH4+)可以被I-还原为几乎没有表(界)面活性的C12Se-SeC12;当碱化后,C12Se-SeC12又可以被I2氧化恢复为C12SeOO-M+,由此实现了阴离子表面活性剂C12SeOO-M+以酸碱为介导的氧化-还原开关响应。相应地,以阴离子表面活性剂C12SeOO-M+为乳化剂制得的O/W型石油醚与水的乳液也具有以酸碱介导的氧化-还原开关响应性质,该乳液破乳后,对油相与水相进行DLS测试后发现均无任何聚集体,实现了乳液的完全破乳,原始乳液与复原乳液的平均粒径分别为7.7±4.3μm和6.8±4.2μm,粒径主要分布分别在2.5-12.5μm及2-10μm区间,实现了乳液的复原;此外,该乳液在几秒钟就可以发生破乳与复原;该乳液的破乳和复乳过程具有高效、快速和容易控制等特点。
其他文献
采用不同浓度的 NaCl、Na2SO4、Na2CO3及三者的混合盐的胁迫,对罗布麻种子的发芽率、发芽速度、发芽指数的影响及解除盐胁迫后的发芽率进行测定分析.结果表明,随 Na2CO3和混
综述了将秸杆转化为能源的研究和应用研究进展 ,介绍了秸杆的基本利用技术和一些具有深远意义的深加工技术 ,表明了秸杆作为可再生能源的重要性以及在工业生产中的广泛应用前
基于web of science数据库的数据,对比分析了中国与主要发达国家及主要"一带一路"国家1978-2014年间的合作论文的数量和被引频次等状况,并对排名前10的高被引频次论文进行了
随着高铁动车组定价权限下放至铁路总公司,铁路客票价格市场化改革逐步深入,但是也暴露出定价机制不完善、调价机制不灵活等问题。鉴于此,通过对比铁路、公路、民航等不同运
水培芥蓝时常遇到缺铁造成植株矮小、品质降低的现象,但高铁浓度培养易引起铁中毒产生生理障碍而抑制芥蓝生长。以EDTA-Fe为铁源,研究了不同铁浓度水平(2.8 mg/L、5.6 mg/L、
在共和国开国将军中,许多人出身低微,没有接受过系统正规的军校培训,有的甚至目不识丁。但他们不囿常规,善于在战争实践中学习、思考,深谙用兵之道,其勇、其智、其忠令许多国
沥青路面施工过程中,压实度的控制直接关系到路面施工质量。如何快速检测路面压实度一直是路面界的研究热点。本文介绍了采用无核密度仪快速检测沥青路面压实度的方法、操作
环香山地区属中卫市管辖,是指以香山为中心,辐射周边百公里的西甜瓜种植区。该地区气候干燥,光热资源丰富,降水偏少,昼夜温差大,砂石资源贮量大,属典型的旱作农业区,有500多年的种瓜
目的:探讨骨肉瘤组织中自噬标志分子Beclin1的mRNA、蛋白表达量及其与病理特征的相关性。方法:2012年4月~2016年1月间在本院进行手术治疗的骨肉瘤患者60例,术中取骨肉瘤组织及