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Gemini表面活性剂在气/液界面的吸附与铺展
作 者: 曹静静
导 师: 高绍康;赵剑曦
学 校: 福州大学
专 业: 物理化学
关键词: Gemini表面活性剂 联接链长度 气/液界面 吸咐 混合单分子膜
分类号: O647.31
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
Gemini表面活性剂独特的分子结构使其具有复杂且新颖的自组织行为,其中在气/液界面的吸咐和铺展是其自组织行为的重要方面。在头基处引入的联接链有效控制了Gemini表面活性剂单元分子离子头基间的距离,同时增强了头基电荷密度和烷烃链密度。头基电荷密度的增强,必然对溶液中反离子的作用更加敏感。然而目前针对无机盐对Gemini表面活性剂的影响尚未见报道。显然关于这方面的研究对于深入了解Gemini表面活性剂的自组织特性是必要且有意义的。另外,表面活性剂混合体系始终是两亲分子研究领域的热点课题,除了可由此总结分子间弱相互作用规律外,由于所有表面活性剂的应用体系均是两种以上组分的复配,因而对二元表面活性剂混合体系的研究既具有重要的科学意义,又具有实际应用意义。然而,目前所合成的Gemini表面活性剂大部分具有较好的水溶性,因此相关研究主要集中于溶液体相的性质,关于气/液界面不溶膜的报道较少。迄今尚未见两种组分均为Gemini表面活性剂的二元混合单分子膜的相关报道。本论文首先考察了NaBr对联接链长度不同的Gemini表面活性剂C12-s-C12·2Br在气/液界面吸咐行为的影响,其次研究了双头基四烷烃链的Gemini表面活性剂2C12-s-2C12·2Br (s=3,6, 8)和羧酸型Gemini表面活性剂C11pPHCH在气/液界面混合单分子膜的相关性质。主要工作和结论总结如下:1.季铵盐Gemini表面活性剂C12-s-C12·2Br的表面活性对溶液中NaBr浓度的敏感度强于相应的传统表面活性剂C12TABr。2. NaBr对C12-s-C12·2Br降低表面活性能力(γcmc)的影响随联接链长度的变化而不同。当联接链较短(s=2)时,两个季铵头基被强制性拉近,头基的解离度较小,NaBr对其在界面上的排列(γcmc)影响较小。当联接链较长(s=12)时,溶液极性受NaBr影响而增大,促进柔性的亚甲基联接链向气相弯曲,从而使分子更紧密地排列,γcmc降低。3. NaBr对C12-s-C12·2Br降低表面活性效率(γcmc)的影响随联接链长度的变化而不同。这是由于联接链的弯曲程度不同使头基之间的距离不同,使Gemini表面活性
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全文目录
中文摘要 4-6 Abstract 6-10 第一章 前言 10-33 1.1 Gemini 表面活性剂 10-16 1.2 Gemini 表面活性剂在气/液表面吸附 16-20 1.2.1 Gemini 表面活性剂在气/液表面的吸附 16-18 1.2.2 无机盐对表面活性剂在气/液表面吸附的影响 18-20 1.3 Gemini 表面活性剂在气/液表面的铺展 20-33 1.3.1 Gemini 表面活性剂单分子不溶膜 20-26 1.3.2 季铵盐单分子膜的研究近况 26-29 1.3.3 Gemini 表面活性剂混合单分子膜组分间的相互作用 29-33 第二章 理论 33-37 2.1 表面吸附参数的计算 33-34 2.1.1 吸附量的计算 33 2.1.2 吸附分子平均所占的面积 33-34 2.2 单分子不溶膜组分 34-37 2.2.1 基本概念 34-35 2.2.2 过剩面积与过剩自由能 35-36 2.2.3 压缩膜量 36-37 第三章 实验 37-42 3.1 实验试剂 37-39 3.1.1 部分试剂的合成 37-39 3.1.2 其它实验试剂 39 3.2 仪器设备 39 3.2.1 表面张力仪 39 3.2.2 液展槽 39 3.3 实验测定方法及技术 39-42 3.3.1 溶液表面张力的测定 39 3.3.2 单分子不溶膜π~ Α等温线的测定 39-42 第四章 季铵盐Gemini 表面活性剂C_(12)-s-C_(12)·2Br (s=2,4,6,12)在NaBr 水溶液表面的吸附 42-52 4.1 C_(12)-s-C_(12)·2Br(s=2,4,6,12)在水溶液中的表面张力曲线 42-43 4.2 C_(12)-s-C_(12)·2Br(s=2,4,6,12)在NaBr 溶液中的表面张力曲线 43-45 4.3 NaBr 对C_(12)-s-C_(12)·2Br 降低表面张力能力(γcmc)的影响 45-48 4.4 NaBr 对C_(12)-s-C_(12)·2Br 降低表面张力效率(C20)的影响 48-49 4.5 NaBr 对C_(12)-s-C_(12)·2Br 胶团化能力(cmc)的影响 49-50 4.6 本章小结 50-52 第五章 正、负Gemini 表面活性剂2C_(12)-s-2C_(12)·2Br (s=3, 8)和C11pPHCH 在气/液界面混合单分子膜中的相互作用 52-67 5.1 2C_(12)-s-2C_(12)·2Br(s=3,6,8)和C11pPHCH 在纯水亚相及pH2 水溶液上单分子膜 52-55 5.2 2C_(12)-6-2C_(12)·2Br 和 C_(11)pPHCH 在pH2 水溶液亚相上的混合单分子膜 55-60 5.3 2C_(12)-s-2C_(12)·2Br(s=3,6,8)和C_(11)pPHCH 在纯水溶液亚相上的混合单分子膜 60-66 5.4 本章小结 66-67 参考文献 67-73 致谢 73-74 工作总结: 74-75 个人简历 75
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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学(理论化学)、化学物理学 > 表面现象的物理化学 > 吸附 > 吸附理论
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