（物理化学专业论文）表面活性剂复配体系的相行为与结构特征研究.pdf

岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征 中文摘要 1 十二烷基硫酸钠( s d s ) p 1 ，1 , 3 , 3 四甲基丁基酚聚氧乙烯醚( t r i t o n x - 1 0 0 ) 混合胶团特性以及芘在胶团和水相间的分配 以电导法、微量热法、荧光光谱法和粘度法研究了s d s 和t r i t o nx 1 0 0 混合胶 团的生成及其特性，测定了芘在s d s t r i t o nx 1 0 0 混合胶团和水相间的分配系数。 结果表明：溶液中t r i t o n x 1 0 0 浓度的增加，有利于混合胶团的形成；当t r i t o n x 1 0 0 的摩尔百分含量c l t r i t o nx - l o o 为0 6 时，胶团松弛度最大，芘在此混合胶团和水相间的 分配达到最大值；s d s 与t r i t o nx - 1 0 0 之间存在强烈的协同作用；混合胶团的水化 程度随着a t t g o n x - l 的增大而增强。 2 十二烷基硫酸钠( s d s ) p 1 ，1 , 3 , 3 四甲基丁基酚聚氧乙烯醚( t r i t o n x 一1 0 0 ) ，h 2 0 体系的相形为与结构特征 以相图法研究了s d s t r i t o n x 1 0 0 h 2 0 体系的相行为，并应用循环伏安法、核 磁共振法、冷冻蚀刻法、透射电镜法和小角x 射线衍射法研究了聚集体的微结构。 结果表明，s d s t r i t o nx 1 0 0 1 - 1 2 0 体系可形成l l 胶束相，k 反胶束相以及六角状液 晶相，在靠近水角的l l 相区域中存在着三种不同的棒状胶束。1 h n m r t y 法验证了 电化学分区的正确性，冷冻蚀刻对三种不同的结构进行了表征。对于六角液晶相， 当水的含量一定时，随着s d s 含量的增加，混合胶束的排列更加的紧密，水分子越 难进入胶束内部；六角液晶的线性黏弹性可由广义的m a x w e l l 模型来表示。 3 十二烷基硫酸钠( s d s ) 十二烷基聚四氧乙烯醚( b r i j3 0 ) h 2 0 体系的相形为与结构特征 以相图法研究7 s d s b r i j3 0 h ：o 体系的相行为，应用控制应力流变仪研究了 s d s b r i j3 0 h 2 0 体系的粘弹性性质。结果表明：s d s b 啊3 0 i - 1 2 0 体系可形成l 1 胶 束相，k 反胶束相，层状液晶以及六角状液晶相；胶束区域内存在黏弹性很高的 蠕虫状胶束，黏弹性溶液的振荡扫描流变学行为在低频时符合m a x w e l l 模型，中高 2 扬州大学硕士学位论文 频时则偏离m a x w e l l 模型，这是蠕虫状胶束相互缠绕在一起形成网络结构的典型特 征。用光散射和冷冻蚀刻的方法进一步验证了胶束聚集体之间的转变。 4 聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯( t w e e n8 0 ) 十二烷基聚四氧乙烯醚 ( b r i j3 0 ) h 2 0 体系的相形为与结构特征 以相图法研究了t w e e n8 0 b r i j3 0 h ：o 体系的相行为，应用控制应力流变仪研 究了t w e e n8 0 b n j3 0 h 2 0 体系的粘弹性性质。结果表明：t w e e n8 0 b r i j3 0 h 2 0 体系可形成可形成l 1 胶束相，k 反胶束相，层状液晶以及六角状液晶相；胶束区域 内存在黏弹性很高的蠕虫状胶束，并用光散射和冷冻蚀刻的方法对胶束聚集体之 间的转化进行了表征。但是所形成的蠕虫状胶柬的黏弹性没有s d s b r i j3 0 h 2 0 体 系所形成的黏弹性好。小角x 衍射的结果表明：层状液晶中，固定t w e e n8 0 b r i j3 0 的比时，随着水含量的增加，层间距是增大的；当溶剂相对于其他组分的体积分 数r 固定时，随着t w e e n8 0 b r i j3 0 的减小，层间距和渗透率都是减小的。而六角液 晶中，随着b r i j3 0 t w e e n8 0 质量比的减小，溶剂的渗透率t 2 是减小的。 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征 a b s t r a c t 3 1 p r o p e r t yo ft h em i x e dm i c e l l e sc o m p o s e do fs o d i u md o d e c y ls u l f a t e ( s d s ) a n dt r i t o nx - 1 0 0a n dp a r t i t i o no fp y r e n eb e t w e e nt h em i x e d m i c e n ea n dw a t e r t h ep r o p e r t i e so f t h em i x e dm i c e l l ef o r m e db ys d sa n dt r i t o nx 1 0 0 ，a r es t u d i e d b yt h em e t h o d so fc o n d u c t i v i t y , i t c ，f l u o r e s c e n c ea n dv i s c o s i t ym e a s u r e m e n t s ，a n d t h ed i s t r i b u t i o nc o e f f i c i e n to f p yb e t w e e nm i x e dm i c e l l ea n dw a t e ri sd e t e r m i n e d t h e r e s u l t ss h o wt h a tt h ei n c r e a s i n go f t r i t o nx - 1 0 0i sh e l p f u lt 0t h ef o r m a t i o no f m i x e d m i c e l l e a tm o l ef r a c t i o no f c o m p o n e n t st r i t o nx 一1 0 0 ( a t r i t o n x - i o o ) = 0 6 ，t h ep a r t i t i o n c o e f f i c i e n to f p y r e n eb e t w e e nt h em i x e dm i c e l l ea n dw a t e ri sh i g h e s td u et oas u i t a b l e c o m p o n e n ti nt h em i x e dm i c e l l e ，w h i c hr e s u l t e si nt h el o o s e s ts t r u c t u r eo ft h em i x e d m i c e l l e s d sc o o p e r a t e ss t r o n g l yw i t ht r i t o nx 一1 0 0a n dt h ev i s c o s 时o ft h em i x e d m i c e l l es y s t e mi n c r e a s e sw i t ht h ei n c r e a s eo f i j t r i t o n x - 1 0 0 2 p h a s e b e h a v i o ra n ds t r u c t u r ec h a r a c t e ro fs d s 厂l _ h t o nx - lo i 吖瞩，a t e r s y s t e m t h ep b a s eb e h a v i o ro fs d s t r i t o nx - 10 0 h z os y s t e mi ss h o w nb yt h ep h a s e d i a g r a m t h em i c r o - s t r u c t u r e so ft h ea g g r e g a t e sa r es t u d i e db yt h em e t h o d so fc y c l i c v o l t a m m e t r y , s m a l l a n g l ex r a ys c a t t e r i n g ( s a x s ) a n df r e e z e f r a c t u r ei m a g e s t h e r e s u r ss h o wt h a ts d s t r i t o nx 1 0 0 h 2 0s y s t e mc a nf o r ml zm i e e l l er e g i o n ，l 2 r e v e r s em i c e l l er e g i o na n dh e x a g o n a ll i q u i dc r y s t a l ( h e x ) t h ei s o t r o p i cr e g i o nc o n n e c t i n gw i t hw a t e rc o r n e l c o n s i s t so ft h r e ed i f f e r e n t r o d l i k em i c e l l e s t h es e l f - a g g r e g a t i o no fs d sa n dt r i t o nx - 1 0 0i na q u e o u ss o l u t i o n a n dt h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h e ma l es t u d i e db y1 hn m r s p e c t r a t h er e s u l t ss h o w t h a tt h ei n t e r a c t i o nb e t w e e ns d sa n dt r i t o nx 1 0 0a f f e c t st h ef o r m a t i o no f t h em i x e d 4 扬州大学硕士学位论文 m i c e l l e sa n dm i c r o s 仇l c t u r e st r a n s f e ri nt h em i x e dm i c e l l e sr e g i o n i nt h eh e xp h a s e ， t h es t r u c t u r eo fh e x a g o n a ll i q u i dc r y s t a li sb e c o m i n gl o o s e rw i t ht h ei n c r e a s i n go f w a t e rw h e n 恤er a t i oo fs d sa n dt r i t o nx 一1 0 0i sac o n s t a n t h o w e v e r , w h e nt h e c o n t e n to fw a t e ri sac o n s t a n t ，m i x e dm i c e l l e sa r r a ym o r ea n dm o r et i g h t l yw i t ht h e a d d i t i o no fs d sa n di ti sm o r ea n dm o r ed i f f e r c u l tf o rw a t e rt oe n t e ri n t ot h em i c e l l e i n s i d e 3 p h a s eb e h a v i o ra n ds t r u c t u r ec h a r a c t e ro fs d s b r i j3 0 w a t e rs y s t e m t h ep h a s eb e h a v i o ro fs d s b d j3 0 h 2 0s y s t e mi ss h o w nb yt h ep h a s ed i a g r a m t h er e s u l t ss h o wt h a ts d s b r i j3 0 h 2 0s y s t e mc a nf o r ml lm i c e l l er e g i o n ，k r e v e r s e m i c e l l er e g i o n ，l a m e l l a rl i q u i dc r y s t a l ( l l c ) a n dh e x a g o n a ll i q u i dc r y s t a l ( h e x 3 t h e v i s c o e l a s t i cp r o p e r t yo fm i x e dm i c e l l e sc o m p o s e do fs d s b r i j3 0i s s t u d i e db y r h e o m e t e r t h er e s u l t ss h o wt h a tt h e r ea r ew o r l l l l i k em i c e l l e si nt h es y s t e m ，t h e v i s c o s i t yo ft h es y s t e r mi n c r e a s es h a r p l ya n dt h ev i s c o s e l a s t yo ft h es o l u t i o ni sv e r y h i 曲i na d d i t i o n ，t h er e s u l t s a b o v ea r ee v a l u a t e db yf r e e z e - f r a c t i l r ei m a g e sa n d d y n a m i cl i g h ts c a t t e r i n gf o rs u p p l e m e n t a r yi n f o r m a t i o n 4 p h a s eb e h a v i o ra n ds t r u c t u r ec h a r a c t e ro ft w e e ns o b 墒3 0 w a t e r s y s t e m t h ep h a s eb e h a v i o ro ft w e e ns 0 m i j3 0 i - 1 2 0s y s t e mi ss h o w nb yt h ep h a s e d i a g r a m t h er e s u l t ss h o wt h a tt w e e n8 0 b r i j3 0 h 2 0s y s t e mc a nf o r ml im i c e l l e r e g i o n ，i 以r e v e r s em i c e l l er e g i o n ，l a m e l l a rl i q u i dc r y s t a l ( l l c ) a n dh e x a g o n a ll i q u i d c r y s t a l ( h e x ) t h e r ea r ea l s ow o r m l i k em i c e l l e si nt h es y s t e ma si ns d s b r i j 3 0 h 2 0 s y s t e m t h ev i s c o e l a s t i cp r o p e r t i e so f w o i t n l i k em i c e l l e sa r es t u d i e db yr h e o m e t e r i na d d i t i o n ，t h er e s u l t sa b o v ea r ee v a l u a t e db yf r e e z e - f r a c t u r ei m a g e sa n dd y n a m i c l i g h ts c a t t e r i n gf o rs u p p l e m e n t a r yi n f o r m a t i o n h o w e v e r , t h ev i s c o e l a s t i cp r o p e r t i e s a r ew e a k e rt h a nt h a tf o r m e db ys d s b r i j3 0 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征 ! 第一章序言 表面活性剂，是一种两亲( a m p h i p h i l i c ) 分子，它同时具有疏水基( h y d r o p h o b i c g r o u p ) 和亲水基( h y d r o p h i l i cg r o u p ) 两部分【1 】。表面活性剂分子的疏水部分一般 是由碳氢原子团( 烃基) ，特别是由长链的碳氢基构成；亲水部分的原子团则种类 繁多。表面活性剂常分为离子型和非离子型两大类。其中离子型表面活性剂又可 以分为阳离子型、阴离子型和两性离子型表面活性剌2 卅。 表面活性剂的性质与亲水基有很大的关系。表面活性剂是由非极性的、亲油 的碳氢链和极性的亲水基团两部分构成，这两部分呈不对称结构。因此，表面活 性剂分子具有既亲油又亲水的两性性质。表面活性剂这种独特的性质，使其广泛 应用于洗涤、纺织、医药、食品、农药等各个领域【5 _ 8 】。 1 1 表面活性剂有序组合体 表面活性剂分子在一定条件下可以自发形成分子有序组合体，其中胶束、反 胶束、微乳液、溶致液晶和泡囊等是常见的分子有序组合体 9 - 】。这些分子有序组 合体的共性是稳定的、透明的和非光学活性体系。近十多年的研究工作已使这些 分子有序组合体显示出令人鼓舞的应用前景。总之，这些体系在生命科学以及材 料科学等方面，起着越来越重要的作用，也越来越受到人们的青睐。 1 1 1 胶束与反胶束 胶束( m i c e l l e ) 是由几十个甚至几百个表面活性剂分子组成，亲水基团指向胶 束外面，与水分子接触，而憎水基团被围绕在胶束中，与水分子没有接触，这样， 胶束呈亲水性可稳定存在于水溶液中，胶柬的形状可以是球状，棒状或层状( 如 图1 1 ) 。胶束的基本结构分为两大部分：内核和外层【1 2 1 。 表面活性剂在非水溶液中也会形成聚集体，此时亲水基构成内核，疏水基构 成外层，称为反胶束( r e v e r s em i c e l l e ) 。 扬州大学硕士学位论文 图1 1 胶束的形状：球状，棒状或层状胶团 表面活性剂在水中由单体或预胶束向胶束转变时的浓度称为临界胶束浓度 ( c r i t i c a lm i c e l l ec o n c e n t r a t i o n ，简称e m c ) ，它是一段较窄的浓度范围。在该段范 围内，表面活性剂溶液的各种物理化学性质均发生突变 1 3 - 1 5 】。当表面活性剂浓度 为临界胶束浓度时，吸附已达到饱和状态，再增加活性剂浓度，只能增加溶液中 胶束的个数，或胶束中的分子数，而不能增加表面层被吸附的表面活性剂分子数。 而胶束是亲水的，不能使表面张力进一步降低，所以表面张力基本不变化。表面 活性剂浓度及其排列如图1 2 。 图1 2 表面活性剂浓度及其排列 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征! 1 1 2 微乳液 微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂、油、水或盐水等组分在合适配比下自 发形成的，具有热力学稳定性的、均匀透明的、各向同性、低黏度的分散体系虹1 7 1 。 微乳液在结构上主要可分为3 种：水包油型( o ，w ) 、油包水型( w o ) 和双连续( b d 结构 1 8 - 1 9 】。 ( a )( b )( c ) 图1 3 微乳液结构示意图 ( a ) 水包油型( o w ) ，( b ) 油包水型( w ，o ) ，( c ) 双连续( b i ) 结构【2 0 】 微乳液在纳米材料、日用化工、石油开采、化学催化、生物医药、有机电化学 合成等领域有着广泛而重要的应用。如利用其具有均匀、热力学稳定、使用方便 等优点制备微乳液型药剂【2 1 越】等。微乳液的另一个显著作用就是在乳液聚合中的 应用【2 3 】。 1 1 3 蠕虫状胶束 表面活性剂分子在溶液中有多种多样的缔合方式，增加表面活性剂或电介质 的浓度，可使表面活性剂胶束的形状由球状胶束转变为棒状胶柬剀。近年来的研 究发现表面活性剂体系还可以形成蠕虫状胶束。蠕虫状胶束通常指具有一定几何 形状的表面活性剂分子在某些因素的作用下形成的一维聚集体，呈一维线状，其 摩尔质量可达1 0 6 ，长度几十纳米甚至更长【2 5 1 。还有些特殊的蠕虫状胶束，在一维 线状的主体外还有很多象绒毛一样的细小分支，这种蠕虫状胶束也被很形象的叫 做多毛的蠕虫状胶束垌。阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂口刀和非离子表面 扬州大学硕士学位论文 活性剂都可以形成蠕虫状胶束。 由于蠕虫状胶束是长而且有柔性的链，可以相互缠绕形成网状结构，所以通常 剪切粘度会发生突然增大，增大的程度比球状胶束转变成棒状胶束明显得多，这 样通过体系剪切粘度的突变可以找到蠕虫状胶束形成的条件。由于蠕虫状胶束具 有高表面活性、高粘度和高剪切稀性等特性，具有广阔的应用前景，因而引起人 们越来越多的关注。在油气开采方面，由于蠕虫状胶束的高表面活性和高粘度， 既能提高界面活性又能提高驱油的波及系数，可以做良好的压裂剂、酸化剂和应 用于三次采油驱油体系【2 明以提高原油采收率。在农药及日用化学品配方中，利用 其高活性和高剪切稀性的特点，可应用于防止雾化的操作。在研究蠕虫状胶束时 应用了很多实验方法。如荧光探针小角中子散射【2 9 】，i hn m r 3 0 1 等等。但最常用 的研究办法是粘度法和冷冻蚀刻透射电镜法 2 7 1 。 1 1 4 溶致液晶 液晶( 也称为中介相) 通常指的是这样的一种结构，它的有序状态介于各向同 性的液体和普通的晶体之间，具有结构上的短程无序性和长程有序性。液晶，可 分为热致( t h e r m o t r o p i c ) 液晶和溶致( 1 y o t r o p i c ) 液晶：前者一般只在一定温度范 围内的纯物质中存在，在混合物中也可能出现；而后者则是指在一定的温度和浓 度范围内，由化合物和溶剂组成，比较常见( 本论文仅以溶致液晶作为研究对象) 。 液晶相是由物质的浓度变化引起的，其中以表面活性剂和水( 有时还包括一些有 机物和盐) 混合形成的液晶最为常见【3 2 】。在表面活性剂溶液中，随着溶液浓度的 增大，溶致液晶依次会出现六角状、立方状和层状液晶，三种液晶如图1 4 所示。 表面活性剂溶质液晶正逐渐展现出其潜在的应用前景，并日益受到人们的重 视。现在人们研究的新热点主要集中在新型表面活性剂液晶的开发与研究其在生 物、矿化、纳米材料和中孔材料的制备 3 3 - 3 5 1 等方面的应用。 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征! 薹 图1 4 表面活性剂在溶液中形成液晶的示意图 a 层状相，b 六角相，c 立方相 1 2 表面活性剂的实际应用 1 2 1 润湿作用 表面活性剂可以降低液体表面张力，改变接触角的大小，从而达到所需的目的。 例如，要农药润湿带蜡的植物表面，要在农药中加表面活性剂 3 6 4 2 1 。如果要制造 防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性剂，使接触角大于9 0 0 。 1 2 2 起泡作用 泡沫是一种气液完全混合的多孔膜状多分散体系，其中液相是连续相，气相 是非连续相【4 3 删。表面活性剂能降低溶液的表面张力，使整个体系表面能降低， 从热力学角度上讲，有利于泡沫产生，所以表面活性剂常用作起泡剂。对表面活 性剂与起泡性能关系，研究认为 4 5 - 4 9 1 随着表面活性剂浓度增加，产生泡沫量增大。 泡沫在实际生产中有很多应用，比如在石油工业中、钻井5 0 1 、气井排澍5 1 1 、泡 沫驱油【5 2 。5 q 等作业中的应用。表面活性剂的发泡作用示意图如图1 5 。 也有时要使用消泡剂，在制糖、制中药过程中泡沫太多，要加入适当的表面活 性剂降低薄膜强度，消除气泡，防止事故。 扬州大学硕十学位论文 教面活性截的发泡棒用 图1 5 表面活性剂的发泡作用示意图 洗涤剂的去污过程 图1 6 表面活性剂的去污过程示意图 1 2 3 洗涤作用 洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物体的润湿作用，叉要有起 泡、增白、占领清洁表面不被再次污染等功能，其中占主要成分的表面活性剂的 去污过程可用示意图说明( 如图1 6 ) ：a 水的表面张力大，对油污润湿性能差， 不容易把油污洗掉；b 加入表面活性剂后，憎水基团朝向织物表面并吸附在污垢上， 使污垢逐步脱离表面；c 污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除，洁净表面被活 性剂分子占领。 1 2 4 增溶作用 非极性有机物如苯在水中溶解度很小，加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中 的溶解度大大增加，这称为增溶作用。增溶作用与普通的溶解概念是不同的，增 溶的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的胶束中。经x 射线衍 射证实，增溶后各种胶束都有不同程度的增大，而整个溶液的依数性变化不大。 1 3 表面活性剂复配 表面活性剂复配体系是指表面活性剂之间或表面活性剂与其它化合物所组成 的混合体系。实践发现，表面活性剂的混合体系常显示出优于单纯表面活性剂溶 液的特性5 _ 7 】：如复配表面活性剂的表面张力、c l t i c 往往比单一表面活性剂的低 ”。 显然，应用表面活性剂的复配可以显著增加单一表面活性剂的表面活性。目前， 表面活性剂复配体系的研究与应用己形成热点，如表面活性剂与无机物、高聚物 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征旦 或表面活性剂之间复配等，其目的是提高含表面活性剂配方的性能、优化使用并 提高经济效益【5 9 1 。 1 3 1 表面活性剂复配的分类 1 3 1 1 同系同类型表面活性剂的复配 一般阴离子型脂肪酸皂和环氧乙烷加成制得的非离子型表面活性剂都属于同 系同类型表面活性剂，它们都有一定的分子量分布，它们的物理性质介于同系物 中各单一化合物之间。若将这些表面活性剂水溶液中的表面吸附的胶团形成都看 作两相平衡，应用热力学和扩散双电层理论，可从单一组份的c r l l c 计算混合组份的 c i n c 。 1 3 1 2 不同类型表面活性剂复配 1 3 1 2 1 阴一阳离子表面活性剂混合体系 长期以来认为阴阳离子表面活性剂在水中容易相互作用产生沉淀或絮状络合 物，从而产生负效应甚至使表面活性剂失去表面活性，然而实验表明在一定条件 下阴阳离了表面活性剂复配体系具有很高的表面活性，显示出较大的增效作用并 且两者复配后，体系会产生强烈的电性作用，因而使表面活性大大提高 6 0 - 6 ”。 1 3 1 2 2 非离子型离子型表面活性剂混合体系 非离子表面活性剂与离子表面活性剂的复配已有广泛的应用。如非离子表面 活性剂( 特别是聚氧乙烯基作为亲水基) 加到一般肥皂中，量少时起钙皂分散作 用( 防硬水作用) ，量多时形成低泡洗涤剂配方。 1 3 1 2 2 1 非离子阴离子表面活性剂复配体系 非离子- 阴离子复配体系的表面活性高于单一组分，这是由于非离子表面活性 剂中聚氧乙烯链中的氧原子与水溶液中氢离子结合使非离子表面活性剂带一定正 电性，故非离子与阴离子表面活性剂相互作用较强。杨景宗等发现 钢非离子阴离 子表面活性剂复配体系的c m c o t 备界胶束浓度) 一x ( 复配比例) 曲线出现最低点，即复 配体系的临界胶束浓度比单一组分降低，同时阴离子表面活性剂可以提高非离子 1 2 扬州大学硕士学位论文 表面活性剂的浊点。 1 3 1 2 2 2 非离子阳离子表面活性剂复配体系 在阳离子表面活性剂溶液中加入非离子表面活性剂，可以使临界胶束浓度显 著降低。此类复配体系混合胶束的形成，是阳离子表面活性剂的离子基团与非离 子表面活性剂的极性聚氧乙烯基相互作用的结果。 1 3 2 表面活性剂复配的意义 目前表面活性剂复配技术广泛应用于纺织工业、石油工业、纳米材料科学等 领域：通过表面活性剂的复配可为纺丝油剂提供优良的综合性能，即优良的平 滑性、抱合性、开松性和抗静电性，也就是优良的可纺性 6 3 酃】；采用亲油性强 及亲水性强的两种表面活性剂复配可选配出优质、稳定的柴油微乳化剂 6 6 - 6 0 ； 利用表面活性剂的复配体系是提高纳米材料在使用过程中的分散稳定性的有效 手段，加入适宜用量表面活性剂复配物，能进步提高和改善体系的分散稳定性 能【6 8 - 7 2 。 1 4 本文的研究内容和意义 本文研究了三种不同表面活性剂混合体系的分子协同作用规律以及分子聚集 体的结构特性。首先利用混合表面活性剂体系的增溶作用，研究了芘在s d s t r i t o n x - 1 0 0 混合胶团和水相间的分配；以相图法研究了s d s t r i t o nx 1 0 0 i - 1 2 0 体系的相 行为，以循环伏安法研究了混合胶团的电化学行为，以核磁共振方法对电化学分 区进行了验证，冷冻蚀刻电镜照片对其不同结构进行了表征；以小角x 射线衍射法 和流变学的方法研究了s d s t r i t o nx 1 0 0 形成六角液晶的排列。其次以相图法研究 t s d s b 吩3 0 h 2 0 体系的相行为，应用流变学方法研究t s d s b r i j3 0 h 2 0 体系的 粘弹性性质，胶束区域内存在黏弹性很高的蠕虫状胶束，黏弹性溶液的振荡扫描 流变学行为在低频时符合m a x w e l l 模型，中高频时则偏离m a x w e l l 模型，并用光散 射和冷冻蚀刻电镜的方法对其进行了表征。最后，以相图法研究了t w e e n8 0 b r i j 3 0 h 2 0 体系的相行为，流变学方法研究了t w e e n8 0 b r i j3 0 i - t 2 0 体系的粘弹性质， t w e e n8 0 b r i j3 0 h 2 0 体系中也存在黏弹性很高的蠕虫状胶柬，同样也用光散射和 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征 旦 冷冻蚀刻电镜的方法对其进行了表征。但是所形成的蠕虫状胶束的黏弹性没有 s d s b d j3 0 h 2 0 体系所形成的黏弹性好；以小角x 衍射法研究了体系中层状液晶和 六角液晶的排列情况。 本文的研究为表面活性剂复配体系的应用提供了重要的信息。本文的创新之 处在于应用流变学的方法研究了不同表面活性剂复配体系形成蠕虫状胶束的性 质，并用光散射对胶束聚集体的大小进行了表征，用冷冻蚀刻电镜的方法对胶束 生长过程中的形貌进行了表征，找到了形成蠕虫状胶束的最佳配比，为蠕虫状胶 束的应用提供了有力的理论依据。 1 4 扬州大学硕士学位论文 参考文献： 1 g i d d i n g s ，j c u n i f i e ds e p a r a t i o ns c i e n c e ，w i l e y ：n e wy b r k 1 9 9 1 2 t a k a b a t a k e ，n ；s a t a ，m ；a b e ，s ；i n o u e ，s ；s a i t o ，h ；y u k i ，h ；s h i b a t a ，y ；k u b o t a ， 1 r e s p i r a t o r ym e d i c i n e 2 0 0 5 ，9 9 ，4 8 5 3 c a m p o ，l d ；v a g h m u r , a ；g a r t i ，n ；l e s e r , m e ；f o l m e r , b ；o g l a t t e r j c o l l o i d i n t e r f s c i 2 0 0 4 ，2 7 4 ，2 51 4 g e c o l ，h ；e r g i c a n ，e ；f u c h s ，a j m e m b r a n es c i 2 0 0 4 ，2 4 1 ，1 0 5 5 d o m i n i k , l ；l o h m a n n , j ；l e g g e ，1 llj m 0 1 c a t a l b - e n z y m 2 0 0 7 ，4 4 , 3 2 6 s i n g n ，a ；h a m m e ，j d v ；w a r d , 0 p b i o t e c h n 0 1 a d v 2 0 0 7 ，2 5 ，9 9 7 k u w 岫k ；w a t m m b e , y ；a d a c h i , s ；n a k a n i s h i k ；v l e m m o 1 l f o o d o a e m 2 加鱼8 2 , 1 9 1 8 f e r r a g i n a ，c j t h e r m a n a l c a l o r i m 2 0 0 3 ，7 1 ，1 0 2 3 9 朱步瑶，赵国玺日用化学工业，2 0 0 1 ，3 1 ，2 5 1 0 杨师棣安徽化工，1 9 9 6 ，8 4 ( 0 3 ) ，2 4 1 1 曲波，曹玮中国石油和化工，1 9 9 7 ，2 ，5 0 1 2 赵国玺表面活性剂作用原理【m 】北京：中国轻工业出版社，2 0 0 3 1 3 g e e r a e r t s ，g ：j o o s ，rc o l l o i ds u r f a c ea 1 9 9 4 ，9 0 ，1 4 9 1 4 g u o r j d i s p s c i t e c h 1 9 9 9 ，2 0 ，1 2 0 5 15 f e n d l e rjh ，f e n d l e rej n e wy o r k ：a c a d e m i cp r e s s ，1 9 7 5 1 6 g u o ，r ；l i ，z c ；l i u ，tq c o l l o i d p o l y m s c i 2 0 0 4 ，2 8 3 ，2 4 3 1 7 l i ，z c ；l i u ，tq ；g u o ，r c h e m r e s c h i n e s eu 2 0 0 5 ，2 1 ，3 2 2 18 z u l a u f , m ；e i c k e ，h ej p h y s c h e m 1 9 7 9 ，8 3 ，4 8 0 1 9 e i c k e ，h f ；b o r k o v e c ，h ；d a s g u p t a ，b j p l a y s c h e m 1 9 8 9 ，9 3 ，31 4 ， 2 0 s c h u l m a n ，j h ；s t o e c k e n i u s ，w ；p r i n c e ，l m j p h y s c h e m 1 9 5 9 ，6 3 ，1 6 7 7 2 1 h a t t o n ，t a ；s c a m e r h o m ，j f ；h a r w e l l ，j h n e wy o r k ：m a r c e ld e c k e rl n c ，1 9 8 9 2 2 p i l e n i m p a m s t e r d a m ：e l s e v i e r , 1 9 8 9 2 3 曹同玉，刘庆普，胡金生聚合物乳液合成原理、性能及应用【m 】，北京：化学 工业出版社，1 9 9 7 岳会：表面活性剂复配体系的相形为与结构特征 2 4 m a l l i a r i s ，a ；l a n g ，j ；z a n a , r j c o l l o i di n t e r f s c i 1 9 8 6 ，1 1 0 ，2 3 7 2 5 d e b y e ，p _ ；a n a c k e r , e w j p h y sc h e m 1 9 5 1 ，5 5 ，6 4 4 2 6 m a s s i e r a , g ；r a m o s ，l ；l i g o u r e ，c l a n g m u i r 2 0 0 2 ，1 8 ，5 6 8 7 2 7 m u ，j h ；l i ，gz c o l l o i d p o l y m s c i 2 0 0 1 ，2 7 9 ，8 7 2 2 8 m e n d e s ，e ；m e n o n ，s vgc h e m p h y s l e t t 1 9 9 7 ，2 7 5 ，4 7 7 2 9 张为灿，李干佐，牟建海等科学通报，2 0 0 0 ，正1 1 3 8 3 0 l i s e ，a ；m a g n u s ，b ；s k o v , ej l a n g m u i r2 0 0 2 ，1 8 ，5 3 4 3 3 1 张为灿，李干佐，冀克俭等高等学校化学学报，2 0 0 0 ，2 1 ，1 2 6 1 3 2 e k c w a l l ，p n e wy o r k ：a c a d e m i cp r e s s1 9 7 5 ，1 3 3 严鹏权，郭荣，刘正铭科学通报，1 9 9 4 ，3 9 ，1 2 8 9 3 4 郭荣，宋根萍，严鹏权，沈明化学学报，1 9 9 7 ，5 5 ，9 3 7 3 5 沈明，郭荣，严鹏权，朱霞石高等学校化学学报，1 9 9 6 ，3 ，3 5 0 3 6 。m a t a - s a n d o v a l ，j c 。；k a r n s ，j ；t o r r e n t s ，a e n v i r o n s c i t e c h n 0 1 2 0 0 2 ，3 6 , 4 6 6 9 3 7 m a t a - s a n d o v a l ，j c ；k a m s ，j ；t o r r e n t s ，a e n v i r o n s c i t e c h n 0 1 2 0 0 0 ，3 4 , 4 9 2 3 3 8 c h e n g a r a , a ；n i k o l o v , a d ；w a s a n ，d t i n d e n g c h e m r e s 2 0 0 7 ，4 6 , 2 9 8 7 3 9 b a l a k r i s h n a n ，v k ；h a r t ，x ；v a n l o o n ，gw ；d u s t ，j m ；t o u l l e c ，j ；b u n c e l ，e l a n g m u i r 2 0 0 4 ，2 0 ，6 5 8 6 4 0 a s t o n ，l s ；s e i b e r , j n j a g r i c f o o dc h e m 1 9 9 6 ，4 4 , 2 7 2 8 4 1 v e g am o r e n o ，d ；s o s af e r r e r a ，z ；s a n t a n ar o d r i g u e z , j j a g r i e f o o dc h e m 2 0 0 6 ，5 4 ，7 4 7 4 2 l i u ，q t ；c h e n ，r ；m c c a r r y , b e ；d i a m o n d ，m l ；b a h a v a r , b e n v i r o n s e i t e c h n 0 1 2 0 0 3 ，7 j2 3 4 0 4 3 周凤山油田化学，1 9 8 9 ，t2 6 7 4 4 尹忠，陈馥，梁发书，王永玉西南石油学院学报，2 0 0 4 ，2 6 , 5 6 4 5 f o l m e r , b m ：k r o n b e r g ，b l a n g m u i r 2 0 0 0 ，玩5 9 8 7 4 6 b o n f i l l o n c o l i n ，a ；l a n g e v i n ，d l a n g m u i r 1 9 9 7 ，1 3 ，5 9 9 4 7 b h a t t a c l m 3 , y a ，a ；m o m o y , f ；l 肌g e v i n , d ；a r g i l l i e r , j e l a l l g m u i r 2 0 0 0 ，1 6 , 8 7 2 7 堕 扬卅1 人学硕士学位论文 4 8 李治龙，钱武鼎钻井液与完井液，1 9 9 4 ，1 1 ，1 4 9 徐荣，申威，杨林西南石油学院学报，1 9 9 4 ，1 6 , 7 6 5 0 宋育贤