含Gemini组分的表面活性剂复配体系在气/液表面的吸附行为

来源 :福州大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:tgw2000
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正/负离子表面活性剂复配体系通常产生显著的协同效应,不仅表现出很高的表面活性,而且自组织行为复杂,在很多领域具有重要应用,相关研究一直受到高度重视。Gemini 表面活性剂是当前倍受关注的两亲分子,其新颖的分子结构产生了相当高的表面活性,也导致很多奇异的特性。由于目前对Gemini 表面活性剂的自组织规律认识还较肤浅,大多研究仍集中在单组分特性上,很少涉及含Gemini成分的正/负离子表面活性剂复配体系。本论文首先考察了羧酸盐Gemini 表面活性剂C9pPHCNa与传统表面活性剂C10TABr复配体系在气/液表面的平衡及动态吸附;其次研究了C9pPHCNa/C10-2-E2-C10复配体系在气液表面的吸附动力学。主要工作和结论总结如下: 1. 系统的研究了C9pPHCNa/ C10TABr 复配水溶液的表面活性,发现其胶团生成能力、降低水表面张力的能力和效率均出现明显的增效。当C9pPHCNa 在溶液中的摩尔分数(α1)为0.33 时,cmcT、γcmc、C20,T 这三个指标均达到最低值,分别为0.60×10-3mol·L-1、23.5mN·m-1和1.58×10-5mol·L-1。在所考察的溶液比例范围内,二组分在混合胶团和表面吸附层中的组成均接近等摩尔比,表现出强烈的分子间相互作用。其饱和吸附量的较大值出现在C10TABr 过量较多的区域即α1=0.1,而非等电荷点。2. 利用最大泡压技术研究了C9pPHCNa及其与C10TABr复配体系的吸附动力学。并利用修正的Ward 和Tordai 方程及胶团解离模型分析了实验数据。求得了C9pPHCNa 及其复配体系的表观扩散系数Da,复配体系的活化能垒εa、胶团解离速率常数kmic。C9pPHCNa 在吸附初期向界面的吸附过程主要是由扩散控制。对于复配体系,吸附后期的Da远小于吸附初期,证明在吸附后期存在明显的吸附能垒,随着C9pPHCNa 摩尔分数α1的变化,其活化能在10 kJ·mol-1 至20 kJ·mol-1之间,当α1=0.33 时,吸附能垒(εa=10.4 kJ·mol-1)最小。在所考察的比例范围内,复配体系的最小胶团解离常数出现在α1=0.2 处,此时,复配体系的胶团最为稳定。
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