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阴离子型Gemini表面活性剂的合成及性能研究

作　者: 王磊
导　师: 朱艳
学　校: 西安工程大学
专　业: 应用化学
关键词: 合成 表面活性 临界胶束浓度 gemini 表面活性剂 磺酸盐
分类号: TQ423.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 44次
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内容摘要


表面活性剂是一种具有亲水与憎水基团的具有双亲结构的物质。这种物质的分子通过较弱的作用力自组装成具有一些重要功能的有序分子组合体。表面活性剂有比较高的表面活性，在工农业及日常生活中被广泛地应用于各个方面。Gemini表面活性剂也叫双子表面活性剂，是一种具有特殊结构的新型表面活性剂。Gemini表面活性剂由连接基团通过化学键把两个传统的表面活性剂连接起来，具有独特表面化学性能的一种化合物，在日化及三次采油等领域被广泛应用。它的出现，无疑为表面活性剂科学领域的研究开辟了新的途径。本论文研究以二苯醚和溴代烷为原料，通过烷基化-磺化-中和的路线，合成了5个双烷基二苯醚双磺酸盐；并通过IR，TG和凝胶色谱等分析手段进行了测定和表征；分析了合成目标产物的各种影响因素。测定了所合成的双烷基二苯醚二磺酸盐（DADS）的表面张力，通过作图得出表面活性剂的临界胶团浓度（CMC）和表面张力γCMC。结果发现，不同碳链双烷基二苯醚二磺酸盐Gemini表面活性剂的γCMC在32-35mN·m-1之间；CMC在0.6-0.97mmol·L-1之间。测定了一系列不同碳链长度的双烷基二苯醚二磺酸盐（DADS）的表面张力，得出其CMC和γCMC，得出随着碳链增长，CMC变得越来越小，但是由于双十六烷基二苯醚二磺酸钠的碳链过长，在溶液表面发生蜷曲并朝向空气中，使气液界面的有效疏水链减少，导致溶液的表面张力增大，因此γCMC的变化不呈线性。对其CMC、γCMC测定结果表明，该双子表面活性剂具有好的表面活性和强的降低水表面张力的能力。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
第一章 绪论  8-28
  1.1 选题背景  8
  1.2 表面活性剂概述  8-10
    1.2.1 表面活性剂国内外发展状况  8
    1.2.2 表面活性剂概念  8-9
    1.2.3 表面活性剂结构特征  9
    1.2.4 表面活性剂分类  9-10
    1.2.5 表面活性剂性质  10
  1.3 Gemini 表面活性剂概述  10-22
    1.3.1 Gemini 表面活性剂发展状况  10-11
    1.3.2 Gemini 表面活性剂结构  11
    1.3.3 Gemini 表面活性剂分类  11-13
      1.3.3.1 阳离子 Gemini 表面活性剂  11
      1.3.3.2 阴离子 Gemini 表面活性剂  11-12
      1.3.3.3 非离子 Gemini 表面活性剂  12
      1.3.3.4 两性 Gemini 表面活性剂  12
      1.3.3.5 不对称 Gemini 表面活性剂  12-13
    1.3.4 Gemini 表面活性剂合成  13-15
      1.3.4.1 阴离子型 Gemini 表面活性剂的合成  13-14
      1.3.4.2 阳离子型 Gemini 表面活性剂的合成  14
      1.3.4.3 非离子型 Gemini 表面活性剂的合成  14-15
      1.3.4.4 两性 Gemini 表面活性剂的合成  15
      1.3.4.5 不对称 Gemini 表面活性剂的合成  15
    1.3.5 Gemini 表面活性剂理化特点  15-18
      1.3.5.1 水溶性  16
      1.3.5.2 增溶性  16
      1.3.5.3 润湿性能  16
      1.3.5.4 泡沫性能  16-17
      1.3.5.5 流变性  17
      1.3.5.6 表面活性  17-18
      1.3.5.7 协同效应  18
    1.3.6 Gemini 表面活性剂应用研究  18-22
      1.3.6.1 纳米材料方面  18-19
      1.3.6.2 生物技术方面  19
      1.3.6.3 油气开采方面  19-20
      1.3.6.4 日用化学方面  20-21
      1.3.6.5 其它应用领域  21-22
  1.4 烷基二苯醚二磺酸盐概述  22-26
    1.4.1 烷基二苯醚二磺酸盐结构  22-23
    1.4.2 烷基二苯醚二磺酸盐合成  23-24
      1.4.2.1 二苯醚烷基化  24
      1.4.2.2 烷基二苯醚磺化  24
    1.4.3 烷基二苯醚二磺酸盐性能  24-26
      1.4.3.1 表面活性  24-25
      1.4.3.2 溶解性  25
      1.4.3.3 热稳定性和抗氧化性  25
      1.4.3.4 泡沫性能  25
      1.4.3.5 性能稳定性  25
      1.4.3.6 洗涤能力  25
      1.4.3.7 漂洗能力  25
      1.4.3.8 水溶助长性  25-26
      1.4.3.9 与漂白剂的相容性  26
    1.4.4 烷基二苯醚二磺酸盐应用  26
      1.4.4.1 在工业领域中的应用  26
      1.4.4.2 在民用洗涤剂中的应用  26
  1.5 本文研究的内容  26-28
第二章 双烷基二苯醚二磺酸钠的合成与表征  28-44
  2.1 引言  28
  2.2 主要试剂和仪器  28-29
    2.2.1 实验药品  28-29
    2.2.2 实验仪器  29
  2.3 双烷基二苯醚二磺酸钠的合成  29-34
    2.3.1 合成路线  29-30
    2.3.2 合成  30-34
      2.3.2.1 双烷基二苯醚的合成  30-33
      2.3.2.2 双烷基二苯醚二磺酸钠的合成  33-34
  2.4 合成产物的表征  34-39
  2.5 合成产物的热重分析  39-41
  2.6 合成产物的凝胶色谱分析  41-43
  2.7 本章小结  43-44
第三章 双烷基二苯醚二磺酸盐的表面活性研究  44-52
  3.1 双烷基二苯醚二磺酸钠表面张力和临界胶束浓度的测定  44-50
    3.1.1 主要试剂和仪器  44-45
    3.1.2 表面张力和临界胶束浓度的测定  45-50
    3.1.3 不同长度碳链的 CMC 和γ_(CMC) 的比较  50
  3.2 本章小结  50-52
第四章 结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  56-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 表面活性剂 > 离子型表面活性剂
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