离子液体型表面活性剂的合成及其表面性能研究

发布时间：2017-04-27 05:13

  本文关键词：离子液体型表面活性剂的合成及其表面性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：离子液体（ILs）因其独特的物理化学性质，使其作为选择性介质在催化，分离和电化学过程中发挥重要作用，并引起了广泛关注。因此，离子液体溶液聚集行为的研究对理解离子液体如何在实际应用中发挥作用至关重要。近年来，组成为1-烷基-3-甲基咪唑类的离子液体在胶体与界面化学领域的研究深入开展。其中，许多离子液体都是由亲水基和亲油基组成的双亲物质，这就决定了它们的表面活性和在水溶液中的自聚能力。具有表面活性的离子液体称之为离子液体型表面活性剂。 本文分别采用表面张力法和电导率法研究了单一离子液体型表面活性剂及[C_(14)mim]Br与传统表面活性剂复配体系在纯水溶液和溴化钠溶液中的表面性质。主要研究内容和结果如下： 1.分别合成了离子液体[C_8mim]Br,[C_(12)mim]Br,[C_(14)mim]Br,并对其在水溶液中的表面性质进行研究。实验结果表明随着碳链长度的增加，离子液体的表面活性逐渐增强。 2.对离子液体表面活性剂[C_(14)mim]Br及其与传统表面活性剂DTAB, TTAB, CTAB和CPB复配体系在水溶液中的表面及混合胶束的性质进行了研究。通过单一和混合表面活性剂体系的临界胶束浓度值，利用Rubingh理论计算了胶团的组成和相互作用参数。由于混合表面活性剂分子间的协同效应，混合表面活性剂体系具有单一表面活性剂所不具备的独特表面性质。混合表面活性剂体系的临界胶束浓度(CMC)介于两单一表面活性剂之间，并偏向于CMC较小的一方。此外，在阳离子/阳离子混合体系中，相互作用参数均为负值，证明了协同效应的存在。并且，混合表面活性剂体系的表面饱和吸附量(Γ_(max))总是大于单一表面活性剂的Γ_(max)值。 3.研究了离子液体表面活性剂[C_(14)mim]Br及其与传统表面活性剂TTAB，TPB复配体系在溴化钠溶液中的表面性质。通过测得的表面张力值得到CMC以及表面参数Γ_(max)，A_(min)和π_(CMC)，最后还计算了体系的热力学参数ΔG°_m和ΔG°_(ad)，结果说明，，盐溶液中，表面活性剂体系的临界胶束浓度较低。并且，加入电解质，表面活性剂体系的胶束的形成及表面吸附过程自发性增强，由于盐析效应，表面活性剂体系的表面饱和吸附量增加。
【关键词】：离子液体 表面活性剂 CMC 协同效应 盐溶液
【学位授予单位】：辽宁石油化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O647.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 文献综述10-28
• 1.1 离子液体概述10-14
• 1.1.1 离子液体的研究进展10-12
• 1.1.2 离子液体的种类12-13
• 1.1.3 离子液体的特性13-14
• 1.2 离子液体型表面活性剂14-24
• 1.2.1 离子液体型表面活性剂的合成15-17
• 1.2.2 离子液体型表面活性剂的表面性能17-19
• 1.2.3 离子液体型表面活性剂的应用19-24
• 1.2.4 离子液体型表面活性剂的发展前景24
• 1.3 表面活性剂的复配体系24-26
• 1.4 课题的选择及意义26-28
• 2 实验部分28-62
• 2.1 实验试剂及仪器28-29
• 2.2 实验方法29-30
• 2.2.1 表面张力法29
• 2.2.2 电导率法29-30
• 2.3 离子液体表面活性剂([C_nmim]Br)的合成30
• 2.3.1 合成原理30
• 2.3.2 合成步骤30
• 2.4 离子液体表面活性剂([C_nmim]Br) 在水溶液中的胶束化行为30-35
• 2.4.1 表面张力的测定30-31
• 2.4.2 电导率的测定31
• 2.4.3 结果与讨论31-35
• 2.4.3.1 [C_nmim]Br的临界胶束浓度(CMC)31-33
• 2.4.3.2 [C_nmim]Br的反离子缔合度33-34
• 2.4.3.3 [C_nmim]Br在气/液界面上的吸附34-35
• 2.4.4 小结35
• 2.5 [C_(14)mim]Br与传统表面活性剂复配体系的性质35-51
• 2.5.1 实验方法36
• 2.5.1.1 混合体系表面张力的测定36
• 2.5.1.2 混合体系电导率的测定36
• 2.5.2 结果与讨论36-50
• 2.5.2.1 混合表面活性剂的临界胶束浓度36-42
• 2.5.2.2 混合胶束的反离子缔合度42
• 2.5.2.3 混合表面活性剂体系的表面吸附42-47
• 2.5.2.4 混合胶束的热力学性质47
• 2.5.2.5 混合表面活性剂间的相互作用47-50
• 2.5.3 小结50-51
• 2.6 表面活性剂在盐溶液中的表面性质51-62
• 2.6.1 实验方法52
• 2.6.1.1 表面张力的测定52
• 2.6.1.2 电导率的测定52
• 2.6.2 结果与讨论52-61
• 2.6.2.1 NaBr对表面活性剂CMC的影响52-57
• 2.6.2.2 表面活性剂体系的反离子缔合度57
• 2.6.2.3 NaBr对表面吸附性能的影响57-61
• 2.6.2.4 表面活性剂的热力学性质61
• 2.6.3 小结61-62
• 3 结论62-63
• 参考文献63-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 王仲妮,李干佐,管如诗,王燕;二元表面活性剂混合水溶液的分子间相互作用——结构和温度对混合吸附的影响[J];日用化学工业;2002年01期

2 肖小华,刘淑娟,刘霞,蒋生祥;离子液体及其在分离分析中的应用进展[J];分析化学;2005年04期

3 邹汉波,董新法,林维明;离子液体及其在绿色有机合成中的应用[J];化学世界;2004年02期

4 易封萍;李积宗;陈斌;;离子液体型表面活性剂研究[J];化学学报;2008年02期

5 张雪勤,蔡怡,杨亚江;两性离子/阴离子表面活性剂复配体系协同作用的研究[J];胶体与聚合物;2002年03期

6 孙志斌,张禹负,李彩云,翁蕊,杨普华,罗幼松;阴离子与非离子表面活性剂混合体系的胶束性质[J];石油勘探与开发;2004年03期

7 阿依夏木古丽·努尔艾买提;吾满江·艾力;哈丽丹·买买提;;1-戊基-3-甲基咪唑类离子液体的合成[J];应用化工;2007年05期

8 刘靖平,任周阳,赵元鸿,张洪彬;几种新型离子液体的合成[J];有机化学;2004年09期

9 张青山;赵丹;赵君波;郭炳南;吴锋;;一类新型酯类离子液体的合成[J];有机化学;2007年09期

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本文编号：329994