季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜_周栋梁

双子表面活性剂的合成及应用

(11陕西科技大学资源与环境学院 ,陕西西安 710021; 21 烟台大学化学生物理工学院 ,山东烟台 264005)
摘要 :双子表面活性剂是一类新型的表面活性剂 ,它是由联结基团通过化学键将两个或多个单体表面活性剂连接在一起 ,可以获得临界胶束浓度低、表面活性高、增黏能力强等一系列优异性能 ,这些优良性能使其具有良好的应用潜力。综述了双子表面活性剂的结构与性质、合成及在皮化材料上的应用前景。关键词 :双子表面活性剂 ;合成 ; 性能中图分类号 : TS 52911 文献标识码 : A
表面活性剂水溶液的流变性与其在水溶液中的聚集状态密切相关。双子表面活性剂的水溶液在低浓度时具有高的黏度 ,尤其是一些短连接基的双子表面活性剂的水溶液具有有趣的流变性 [ 7 - 8 ] 。随着较短连接基的双子表面活性剂水溶液浓度的增大 , 溶液黏度可增大 6 个数量级 ;但随着水溶液浓度的进一步增大 ,溶液黏度反而减小。因为表面活性剂分 (离 )子在水溶液中的聚集体结构的显著变化对溶液黏度有重大影响。随着溶液浓度的增大 ,溶液中线状胶团相互缠结形成网状结构 ,因此水溶液黏
Syn thesis and Applica tion of Gem in i Surfactan ts
WAN G Yan- qing1 , WAN G Q uan- jie 1, 23 , HOU L i- jie2 , J IAN G Yan- yun2 ( 11College of R esou rce and Environm en t, S haanxi U n iversity of S cience and Technology, X i’an 710021, Ch ina;
蒋惠亮等人以 [ 21 ] N , N ’-二羟乙基乙二胺、氯乙酸和硬脂酸为主要原料合成了一种新型两性双子表面活性剂 ,具有优良的稳泡、乳化性能并且工艺比较简单 ,条件温和。 214 其它双子表面活性剂

新型双子表面活性剂的合成及性能研究

１２合成步骤．
—
ＮＨ－Ｃ— Ｏ— ＣＨＨ３
Ｈ３－ＣＢｒ
ｃＨ，
Ｉ
Ｏ— Ｃ２一Ｎ — ＣＨ３ｒＨ４Ｂ－
Ｉ
图２氨酯化反应式
１２１季铵盐产品的合成．．
在烘干的磨口三颈瓶中加人准确量取的 Ⅳ，
Ｚ
｛
旧
２季铵盐型双子表面活性剂的表面活性
２１双子表面活性剂表面活性．
准确称取适量季铵盐双子表面活性剂产品，配制成一系列不同浓度的稀溶液，２在５℃ 下，参照ＩＯ０４１８Ｓ３ — ９５拉起圆环液膜法测定其表面张
皤
Ｃ２１ＨＢｒ１Ｏ－４ —
ＲｃＩ／ｓ
与普通表面活性剂相比，子表面活性剂具双
图１季铵化反应式
有很低的临界胶束浓度（ＭＣ值和很高的界面Ｃ）活性，这两大特性是目前三次采油中驱油用的任
何一种表面活性剂所无法比拟的，因此，子表面双活性剂在三次采油领域具有很大的应用潜力。
图４十四／十六烷基三甲基溴化铵浓度
对表面张力的影响
力，考察双子表面活性剂浓度对表面张力的影响，结果见图３。
从图４可以看出，使常用阳离子表面活性要剂表面张力降低到４Ｎｍ左右时，用阳离子０ｍ／常
Ⅳ一甲基乙醇胺（ＭＥ，后加人等摩尔量二ＤＡ）然的溴代烷，拌均匀，时溶液为均一的透明液搅此

季铵盐双子型表面活性剂的合成及其缓蚀性能

季铵盐双子型表面活性剂的合成及其缓蚀性能
李孟;岳为超;徐吉展;叶天旭
【期刊名称】《腐蚀与防护》
【年(卷),期】2013(34)12
【摘要】以邻苯二甲酸为连接基,油酸酰胺为主体,氯化苄为成盐试剂,合成了一种新型的季铵盐双子型表面活性剂(ODOB).它具有更多的吸附基团,水溶性良好.SEM 结果显示,其在钢片表面具有很好的吸附成膜性能,能在碳钢表面形成单分子的吸附层,一个缓蚀剂分子可以取代2.7个水分子.电化学和失重法结果显示,ODOB通过增大反应的活化能来抑制腐蚀速率,其质量浓度为150mg/L时,在10％的盐酸(25℃)中的缓蚀率可以达到99.3％.
【总页数】5页(P1058-1061,1071)
【作者】李孟;岳为超;徐吉展;叶天旭
【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)理学院,青岛266580
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.42
【相关文献】
1.HCl介质中双子季铵盐表面活性剂对碳钢的缓蚀性能 [J], 李冰;陈洪龄
2.季铵盐双子表面活性剂的合成及缓蚀性能研究 [J], 杨卉;李松波;郝燕;王延铭
3.糖基季铵盐双子表面活性剂的缓蚀性能 [J], 王军;陈玉菲;李妮妮;杨许召;邹文苑
4.季铵盐型阳离子双子表面活性剂的合成研究进展 [J], 郭乃妮;古元梓
5.季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展 [J], 郭乃妮;王小荣;古元梓;韩一诺;孔裕;荆程程
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一种季铵盐型双子表面活性剂的合成

进行。从表４可看出，随着反应温度增加，产物收
率增加。反应温度为４＝，物收率达最大Ｏｃ时产【值，８％。因此，为５反应温度以Ｏｃ为宜。４＝【
２５产物与十二烷基磺酸钠的复配性能．
文献报道，此类双子表面活性剂合成时，多使用高沸点溶剂，Ｊ甲基吡咯烷酮（点如７ｖ一沸
关键词双子表面活性剂季铵盐型丙酮溶剂
双子表面活性剂是由两个普通单链单头基表面活性剂在离子头基处通过连接基团以化学键连接而成。这种结构使碳链间更易产生强范德华力，子头基间形成共价键，离在溶液气液界面上形
１实验
２１溴代烷烷基长度对产物表面张力的影响．
Ⅳ，二甲基乙醇胺与溴代十二烷、 Ⅳ一溴代十
四烷、溴代十六烷摩尔比均为１１Ｎ，：，Ｎ一二甲基乙醇胺取１（０１ｍ１，０ｍＬ约．ｏ）水浴恒温２Ｏ℃ ，以丙酮为溶剂，量５。考察溴代烷烷基长度加０ｍＬ对产物溶液表面张力的影响，果见表１结。
维普资讯
２００８年６月
王梓民等．一种季铵盐型双子表面活性剂的合成
４３
一
种季铵盐型双子表面活性剂的合成
王梓民王东增黄俊莉胡星琪
（西南石油大学化学化工学院，成都６００）１５０
成紧密排列，而具有更高的表面活性。１４从９６年

季铵盐双子表面活性剂的合成进展

季铵盐双子表面活性剂的合成进展摘要：1971年，一类季铵盐双子表面活性剂首次合成，但当时并未在社会内部引起太大波澜，随着研究不断深入，直到1999年，福州大学学者向外界系统介绍了季铵盐双子表面活性剂在国外的发展进程，此后逐渐引起社会各界的重视，并实现了广泛应用。

季铵盐双子表面活性剂是由两个普通单季铵盐表面活性剂，通过化学键将两个头基连接而成，根据疏水链和连接基的不同，可将季铵盐双子表面活性剂分为六种类型，即直链型、羟基型、酯基型、含复杂基型、醚基型和含氟型，它的性能十分优良，在多个领域有着广泛应用。

关键词：季铵盐；双子表面活性剂；合成进展季铵盐双子表面活性剂，是通过化学键，将两个普通的单头基单烷烃链表面活性剂，在离子头基处，用联接基团联接起来的新一代表面活性剂。

有效攻克了传统单离子型表面活性剂分离倾向。

季铵盐双子表面活性剂的性能十分优异，可以在痱子聚集体或界面上紧密排列，是现阶段胶体与界面化学领域的研究热点。

一、直链型有学者通过对合成的季铵盐双子表面活性剂进行了研究，着重考察了它的表面性质及其在水溶液中的聚集行为，结果显示，连接基越短，季铵盐双子表面活性剂的ycmc越小，同时cmc也越小，其表面活性越高。

通过采用SEM进一步分析发现，12-2-12型双子表面活性剂更易形成直径在20-30nm的拉长胶束而不易形成小囊泡，与连接基较短有着直接关系。

也有学者以二甲基长链烷基叔胺和1，5-二溴戊烷为原料合成了系列疏水链长度不同的季铵盐双子表面活性剂（m-5-m），并对其表面活性进行了研究，讨论了疏水烷基链对表面活性的影响。

研究表明，随着疏水烷基链长度的增加，表面活性剂的ycmc逐渐降低，当m=12时，ycmc达到最低。

另外，还有学者以溴代烷和N，N，N'，N'-四甲基乙二胺为原料，经两步季铵化反应合成了一种新型的不对称季铵盐双子表面活性剂，二亚甲基-1-正己基二甲基溴化铵-2-十八烷基二甲基溴化铵，通过研究其表面活性发现，产物具有较低的Krafft点和较强的聚集能力。

季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展

季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展郭乃妮，王小荣，古元梓，韩一诺，孔裕，荆程程（咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳 712000）［摘要］综述了近年来季铵盐型两性双子表面活性剂的主要合成方法和性能，总结了季铵盐型两性双子表面活性剂在日用化工、纺织、皮革、造纸、石油开采、环境治理和金属加工防护及其他领域的应用。

对新型季铵盐型两性双子表面活性剂的合成机理、合成方法和应用前景进行了总结和展望。

［关键词］两性双子表面活性剂；季铵盐；合成方法；表面活性［文章编号］1000-8144（2021）06-0608-08 ［中图分类号］TQ 423.12 ［文献标志码］AResearch on synthesis and application ofquaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactantsGuo Naini ，Wang Xiaorong ，Gu Yuanzi ，Han Yinuo ，Kong Yu ，Jing Chengcheng（College of Chemistry and Chemical Engineering ，Xianyang Normal University ，Xianyang Shaanxi 712000，China ）［Abstract ］The hydrophilic group of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactant is composed of quaternary ammonium salt positive ions and other negative ions ，with a special structure and excellent performance. The main synthetic methods and properties of a series of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants in recent years were reviewed ，the application research of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants in daily chemical industry ，textile ，leather ，papermaking ，petroleum exploitation ，environmental treatment and metal processing protection and other ﬁelds were analyzed. The synthesis mechanism ，synthesis method and performance application development direction of new quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants were summarized and prospected.［Keywords ］amphoteric Gemini surfactant ；quaternary ammonium salt ；synthesis methond ；surface activityDOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2021.06.017［收稿日期］2020-12-18；［修改稿日期］2021-01-20。

季铵盐有机硅双子表面活性剂的合成及性能研究

季铵盐有机硅双子表面活性剂的合成及性能研究季铵盐有机硅双子表面活性剂的合成及性能研究摘要：本文采用碳氯化铵、植物有机硅化合物和辛醇作为原料合成季铵盐有机硅双子表面活性剂。

通过调整反应条件，合成了一系列有机硅双子表面活性剂。

利用红外光谱、紫外光谱和核磁共振技术对其结构进行了表征。

研究了表面张力、临界胶束浓度、胶束吸附等性能，并通过基质相变法研究了该两性表面活性剂在油水界面上的扩张行为。

结果表明，所合成的双子表面活性剂在一定的添加量下能够有效降低水的表面张力，并且具有良好的胶束吸附能力和稀释能力。

在油水界面上的扩张行为显示出良好的自组装性质。

关键词：季铵盐有机硅双子表面活性剂；合成；性能研究；表面张力；胶束吸附一、引言表面活性剂广泛应用于日常生活和工业生产中，其通过降低溶液的表面张力来提高溶液的润湿性、液滴的稳定性、胶体颗粒的分散稳定性等。

传统的表面活性剂主要由亲水基和亲油基组成，为单子表面活性剂。

然而，单子表面活性剂的应用存在一定的局限性，例如在高盐浓度下易失去活性、可降解性差等。

近年来，双子表面活性剂由于其特殊的分子结构和丰富的性质，成为研究热点。

二、合成方法本文采用碳氯化铵、植物有机硅化合物和辛醇作为原料，通过简单的化学反应合成了季铵盐有机硅双子表面活性剂。

具体的合成路线如下：首先，将碳氯化铵和植物有机硅化合物在无水乙醇中进行酯化反应，生成季铵盐化合物。

然后，将所得化合物与辛醇在碱性条件下进行催化剂的作用下进行酯交换反应，生成目标产物。

最后，通过结晶和过滤得到双子表面活性剂的固体产物。

三、结构表征采用红外光谱、紫外光谱和核磁共振技术对所合成的双子表面活性剂进行了表征。

红外光谱图显示了化合物的主要官能团信息，红外吸收峰的出现确认了双子表面活性剂的成功合成。

紫外光谱和核磁共振技术也验证了双子表面活性剂的化学结构。

四、性能研究4.1 表面张力通过垂直高度法测定了不同浓度的双子表面活性剂溶液的表面张力，并绘制了表面张力与浓度的关系曲线。

季铵盐型gemini表面活性剂的合成及性能研究

季铵盐型gemini表面活性剂的合成及性能研究赖璐;汪小宇;梅平【摘要】以N,N-二甲基十二烷基叔胺与2,2'-二氯乙醚为原料,合成了季铵盐型gemini表面活性剂QAGS;采用IR和元素分析对合成产物进行了结构表征;研究了反应时间、溶剂类型及用量以及反应物物质的量比对产率的影响;并考察了QAGS 的表面活性.结果表明:当N,N-二甲基十二烷基叔胺和2,2'-二氯乙醚的物质的量比为3.0∶1、反应介质为乙腈、乙腈用量为45 mL、反应时间为72h时,QAGS的产率最高达22.76％;QAGS水溶液的表面张力随其浓度的增大而急剧减小,浓度达到1.054 mmol·L-1时,表面张力基本不变;QAGS的饱和吸附量为1.597×10-6mol·m-2,分子截面积为1.04 nm2.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2014(031)003【总页数】4页(P17-20)【关键词】季铵盐;gemini表面活性剂;合成;表面活性【作者】赖璐;汪小宇;梅平【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023;中国石油川庆钻探工程有限公司,陕西西安710000;长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023【正文语种】中文【中图分类】TQ423.121gemini表面活性剂通过连接基团将两个单链表面活性剂连接起来，减弱了离子头基间的静电斥力，增强了碳氢链间的疏水结合力，使表面活性剂分子在溶液表面排列得更紧密，具有比传统单链表面活性剂更高的表面活性。

因此，gemini表面活性剂在三次强化采油等众多领域有着广阔的应用前景[1-3]。

季铵盐型gemini表面活性剂分子中含有两个亲水头基(季氮离子)和两条疏水碳链[4-7]，不仅表面活性高，还具有一系列独特的物理化学性质[8-10]。

作者以N,N-二甲基十二烷基叔胺与2,2′-二氯乙醚为原料，合成了季铵盐型gemini表面活性剂QAGS(图1)，研究了反应时间、溶剂类型及用量以及反应物物质的量比对产率的影响，并考察了QAGS的表面活性。

一种季胺盐型双子表面活性剂微波合成研究

B（温度/℃） 75 80 85
C（时间/min） 15 17 19
D（微波功率/W） 270 300 330
表 2 正交试验结果
实验号
A
B
C
D
产率/%
1
1
1
1
2
54.18
2
1
2
2
2
46.45
3
1
3
3
3
44.43
4
2
1
2
2
31.85
5
2
2
3
1
47.50
6
2
3
1
1
44.75
7
3
1
3
3
35.14
8
3
2
1
在反应中，加入的物质种类较少，可以通过多次重结晶的方法对产物进行提纯。分别试
验用乙醇、或乙醇/乙酸乙酯混合液、或丙酮/乙醚混合液、或丙酮/石油醚混合液、或丙酮为
溶剂对合成产物进行重结晶，发现丙酮为溶剂的重结晶效果较优。
3 产物熔点测定
通过测定熔点,可以定性鉴别未知的固态化合物和判断化合物的纯度。合成产物的熔点测定结果为，熔程：222.3～224.7；熔融现象：焦化变黄。产物的熔程较短,表明产物的纯度较高。
2 合成试验
2．1 合成方法一定比例的十二烷基二甲基叔胺和 1,3-二溴丙烷，并加入异丙醇作溶剂。放入微波反应
器中，设定微波功率、辐射时间、辐射温度。微波反应完成后，减压蒸馏脱去异丙醇，得到乳白色的蜡状粗产品。然后以丙酮作溶剂重结晶 5 次，所得结晶物在真空干燥箱内于 50—60℃条件下干燥 6—10 小时，得双子季胺盐表面活性剂 C12-3-C12· 2Br 纯品[5-7]。 2．2 结果与讨论

季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜

子表面单分子膜的研究较少，而对此方面的研究可以得到表面单分子膜稳定性的很多信息．本文采用
Ｌｎｍｕｒ天平分别测定了双子表面活性剂１——６和１——２与ｃ，Ｈ混合膜在空气一界面上混ａｇｉ膜２２１２２１，ＨＯ水合膜的７— ｒＡ等温线，计算混合表面过剩自由能，而说明与极性有机分子ｃ，并从，ＨＯＨ复配时，双子表面活性剂１－—６和１－— ２２１２２１成的复合单分子膜的界面行为以及混合膜分子之间的相互作用．２形
混合比，Ｃ；随所加入ｃ，ＯＡｉ。，，Ｈ摩尔分数的增加逐渐增大，从异种分子问净的吸引作用转变到相互排斥Ｈ
作用体系，转变点为ｃ，Ｈ加入量的摩尔分数０６．当混合为热力学自发过程时，大表面压将有利于，ＯＨ，．５增
混合；而对相互排斥体系，增加表面压将使体系内异种分子之间的相互排斥作用更大．
分析纯，上海光铧科技有限公司）三氯甲烷（；分析纯，成都长联化工试剂有限公司）无水乙醇（；分析纯，沈阳化学试剂厂）实验用水为二次去离子水；Ｂ膜分析仪（Ｓ００１型，芬兰）；ＬＫＶ２０ —９．
１２实验过程．
分别配制１－—６２２１２２１，１－—２和ｃ，Ｈ的三氯甲烷溶液，浓度约为１ｇＬ再按一定摩尔比配成ＨＯ／，混合溶液．先用无水乙醇将Ｌｎｍｉ槽（质为聚四氟乙烯，内径尺寸７０ｍ２０ｍｍ）ａｇｕｒ材０ｍＸ１０ｍｍＸ１清洗干净再用二次去离子水冲洗，然后注满二次去离子水，用障条刮水面３次，以去除水面上的杂质．

一种季铵盐双子表面活性剂及其制备方法和应用[发明专利]

专利名称：一种季铵盐双子表面活性剂及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：贾丽华,郭祥峰,张立雨,赵振龙,杨瑞
申请号：CN202010114803.5
申请日：20200225
公开号：CN111229122A
公开日：
20200605
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种季铵盐双子表面活性剂及其制备方法和应用，它涉及季铵盐表面活性及其制备方法和应用。

它是要解决现有的杀菌剂抑菌浓度较高、乳化性能差的技术问题。

该表面活性剂的结构式为：其中R＝CH，n＝8～18，X＝Cl、Br、I。

制法：2,2’‑双(β‑(二甲胺基)乙氨基酰甲氧基)‑1,1’‑联苯与N‑(卤乙酰基)烷基胺在溶剂中加热反应，得到的粗产物旋蒸、重结晶，得到产物。

它的临界胶束浓度为7.09～892μmol/L；对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为0.625～5.00μg/mL、0.0489～0.390μg/mL；对白油和甲苯具有乳化能力；可用于化妆品、制药、石油化工领域。

申请人：齐齐哈尔大学
地址：161006 黑龙江省齐齐哈尔市建华区文化大街42号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市文洋专利代理事务所(普通合伙)
代理人：王艳萍
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季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜_周栋梁

Vo.l 28高等学校化学学报No .52007年5月 CHEM I CAL J OURNAL OF CH I NESE UN I VERSI T I E S 932~935季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜周栋梁1,杨红伟1,朱谱新1,孙玉海2,冯玉军2,吴大诚1(1.四川大学纺织研究所,成都610065;2.中国科学院成都有机化学研究所,成都610041)摘要研究了双子表面活性剂12-2-16和12-2-12分别与十八醇(C 18H 37OH )在空气-水界面上混合单分子膜的P -A 等温线.在相分离表面压以下,比较了不同表面压下和不同混合比单分子膜的混合表面过剩自由能$G ex o M ,分析了双子表面活性剂与脂肪醇在空气-水界面上混合膜中的相容性.结果表明,12-2-16与C 18H 37OH在所有混合摩尔比下随着表面压增高,自由能增大.12-2-12与C 18H 37OH 混合膜体系的相容性取决于两者的混合比,$G exo M 随所加入C 18H 37OH 摩尔分数的增加逐渐增大,从异种分子间净的吸引作用转变到相互排斥作用体系,转变点为C 18H 37OH 加入量的摩尔分数0165.当混合为热力学自发过程时,增大表面压将有利于混合;而对相互排斥体系,增加表面压将使体系内异种分子之间的相互排斥作用更大.关键词季铵盐型双子表面活性剂;十八醇;混合单分子膜;混合表面过剩自由能中图分类号 O 647 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2007)05-0932-04收稿日期:2006-07-05.基金项目:国家自然科学基金(批准号:50673062)资助.联系人简介:朱谱新(1956年出生),男,博士,教授,主要从事高分子材料结构与性能、表面与界面等方面的研究.E-m ai:l z hupxscu @163.co m双子表面活性剂的结构特殊,表面活性更高,能有效地降低表面张力,易形成胶束、易溶解、润湿性良好[1],因而成为研究的热点[2~11].季铵盐型双子表面活性剂是一种目前研究较多的阳离子型双子表面活性剂,对它的合成以及物理化学性能已有深入的研究[8~11].为了使双子表面活性剂能大规模的应用,人们探索了其与普通阴离子、阳离子、非离子和两性离子表面活性剂进行复配使用,并研究了其混合体系溶液的表面性质[9~11].以Lang mu ir 膜天平为手段研究双子表面活性剂在空气-水界面的单分子膜,可以了解其在溶液中的胶束行为.通常,两亲性分子铺展的单分子膜在压缩过程中处于亚稳态,当表面压较低时在缓慢压缩的时间尺度下,可以将压缩单分子膜看成是稳定的,因为铺展分子从膜中向亚相溶解需要克服脱附能垒,达到平衡的过程很漫长[12].以往对于具有一定水溶性的两亲性分子表面单分子膜的研究较少,而对此方面的研究可以得到表面单分子膜稳定性的很多信息.本文采用Lang m uir 膜天平分别测定了双子表面活性剂12-2-16和12-2-12与C 18H 37OH 混合膜在空气-水界面上混合膜的P -A 等温线,并计算混合表面过剩自由能,从而说明与极性有机分子C 18H 37OH 复配时,双子表面活性剂12-2-16和12-2-12形成的复合单分子膜的界面行为以及混合膜分子之间的相互作用.1 实验部分1.1 试剂与仪器双子表面活性剂12-2-16和12-2-12为自制[13],在丙酮和乙醇的混合溶剂中重结晶3次.在25e时,12-2-16和12-2-12水溶液的临界胶束浓度分别为0116和0180mm o l/L [13].正十八醇(C 18H 37OH,分析纯,上海光铧科技有限公司);三氯甲烷(分析纯,成都长联化工试剂有限公司);无水乙醇(分析纯,沈阳化学试剂厂);实验用水为二次去离子水;LB 膜分析仪(KSV 2000-Ⅲ型,芬兰).1.2 实验过程分别配制12-2-16,12-2-12和C 18H 37OH 的三氯甲烷溶液,浓度约为1g /L ,再按一定摩尔比配成混合溶液.先用无水乙醇将Lang mu ir 槽(材质为聚四氟乙烯,内径尺寸700mm @120mm @10mm )清洗干净,再用二次去离子水冲洗,然后注满二次去离子水,用障条刮水面3次,以去除水面上的杂质.采用W ilhe l m y 吊片法测量表面张力,用微量注射器取微量溶液均匀地铺在水面上,20m i n 后待氯仿完全挥发,在空气-水界面形成单分子膜.障条以5mm /m in 的速度从两侧压缩表面膜,同时计算机自动记录不同时刻t 时障条的位置和表面压P ,再计算平均每个分子所占面积A ,绘制P -A 等温线.2 结果与讨论2.1 12-2-16和12-2-12分别与C 18H 37OH 混合单分子膜的P -A 等温线非对称型和对称型双子表面活性剂12-2-16和12-2-12分别与C 18H 37OH 形成混合单分子膜,其P -A 等温线如图1(A)和(B )所示.与单独的12-2-16和12-2-12单分子膜的P -A 等温线相比,由于加入了F i g .1 P -A isother m s of m ixed monol ayers of 12-2-16(A )and 12-2-12(B)w ith C 18H 37OH at 21eTh e num bers over the li n es correspond to the m ol e fracti on s of C 18H 37OH added i n the m i xed m onolayers .疏水性强的C 18H 37OH,其混合单分子膜的崩溃压较高.图1(A)是21e 下12-2-16与C 18H 37OH 混合膜的P -A 等温线.12-2-16单分子膜的表观极限分子面积为0133nm 2,崩溃压为3615mN /m;C 18H 37OH 单分子膜的表观极限分子面积为0122nm 2,崩溃压为6010mN /m;在表面压比崩溃压小时,所有混合膜的P -A 等温线都在两个单组分等温线的右边,即在相同的表面压下单分子膜中的分子平均面积大于这两种单组分分子面积的平均值,表明与12-2-16或C 18H 37OH 同种分子之间作用力相比,这两种异种分子之间表现为净的相互排斥[14~16].所有的混合膜在凝聚态出现平台,对应12-2-16的崩溃压,这表明表面膜中不同分子之间发生相分离;平台区随着加入12-2-16摩尔分数的增加而变宽,进一步表明12-2-16随着滑障的压缩被逐渐挤出单分子膜.图1(B )是双子表面活性剂12-2-12与C 18H 37OH 混合膜的P -A 等温线.12-2-12单分子膜的表观极限分子面积为0126n m 2,崩溃压为3219mN /m.与图1(A )不同,混合膜的P -A 等温线约以加入C 18H 37OH 摩尔分数017为界限,小于017的混合膜P -A 等温线在两个单组分等温线的左边,即在相同的表面压下单分子膜中的分子平均面积小于这两种单组分分子面积的平均值,与12-2-12或C 18H 37OH 同种分子之间作用力相比,这两种异种分子之间表现为相互吸引[14~16],而含C 18H 37OH 摩尔分数为019的混合膜P -A 等温线在两个单组分等温线的右边,显示出异种分子在单分子膜中的相互排斥性.所有混合膜在凝聚态出现平台,对应12-2-12的崩溃压,表明表面膜中不同分子之间发生相分离,但是与12-2-16相比,12-2-12与C 18H 37OH 混合膜的平台区则小得多.这表明,C 18H 37OH 摩尔分数在0~017范围内,混合膜的凝聚性增加,两种组分的相容性较好;C 18H 37OH 摩尔分数在017~019范围两组分不相容,显示出混合膜的扩张性.双子表面活性剂12-2-16和12-2-12通过联接基将两个亲水基和两个疏水基连接在一起,亲水基在分子的中间.因此,在空气-水界面上单分子膜的凝聚态可能采取线型构象,即亲水基在界面,一条疏水链在液面下,另一条疏水链伸向空中,此时表观极限分子面积为一条链的直径.考虑到双子表面活性剂的极性头基大于羟基和分子间的静电排斥作用,其直径应该不小于正构十八醇在单分子膜中的表观极限分子面积0122n m 2.双子表面活性剂在界面的凝聚态也可能采取U 型构象,即亲水基在界面,两条疏水尾链伸向空中,此时由于双子的中间连接基有空间位阻,其表观极限分子面积至少是一条链水合直径的2倍,即A \0144nm 2.12-2-16和12-2-12的表观极限分子面积分别为0133和0126n m 2,介于线型构象和U 型构象的极限面积之间.这可能是这两种双子表面活性剂在空气-水界面单分子膜933 N o .5 周栋梁等:季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜凝聚态时采取了线型和U 型的混合构象,其中由于12-2-16有一条C 16链,疏水性比12-2-12强,U 型构象占优势,而12-2-12线型构象占优势.另外,因为12-2-12的水溶性比12-2-16稍大,在单分子膜崩溃压附近可能会有较多的分子溶入水中,使其表观分子面积小于12-2-16的对应值.2.2 混合单分子膜的混合表面过剩自由能及相互作用参数对于图1中混合膜的P -A 等温线在相分离表面压以下的区域可以讨论异种分子之间的相容性,通常用混合表面过剩自由能$G exc M 判别[14~16]:$Gexc M =Q P 0(A c 12-A 1X 1-A 2X 2)d P 式中A c 12是混合膜在表面压P 时的分子平均面积,A 1与A 2分别是相同表面压下分子1和2单独铺展单分子膜的分子面积,它们都由对应的P -A 等温线获得;x 1和x 2分别是分子1和2在混合膜中加入量的摩尔分数.若$G exc M =0,混合膜中异种分子之间的相互作用与它们各自相同分子之间的相互作用相同,为理想混合,此时A c 12-x 1A 1-x 2A 2=0;若$G exc M >0,与同种分子之间的相互作用相比,混合膜中异种分子之间表现为相互排斥;若$G exc M <0,混合膜中异种分子之间主要表现为吸引相互作用.图2(A)和(B )是不同表面压下两种双子表面活性剂分别与C 18H 37OH 混合膜的混合表面过剩自由能与加入 F ig .2 Surface excess free energy i n m i xed m onolayer of C 18H 37OH and 12-2-16(A )or 12-2-12(B )as a functionof the add ed mo l ar fract i on of C 18H 37OH at d ifferen t su rface p ressuresC 18H 37OH 摩尔分数x 1的关系曲线.图2(A )中12-2-16与C 18H 37OH 混合膜的混合表面过剩自由能$G excM >0,而且随着表面压增高,自由能增大.说明异种分子之间表现为相互排斥,混合体系自由能增高使混合膜具有较大的平均分子面积[图1(A)].在图2(B )中,对于12-2-12,在加入C 18H 37OH 的摩尔分数约为0165时,不同表面压的3条曲线汇聚于一点,$G exc M =0,表现为理想混合;当加入C 18H 37OH 的摩尔分数为0~0165时,混合表面过剩自由能小于零,是热力学自发混合过程,随着表面压的增高和加入C 18H 37OH 摩尔分数的减小,混合表面过剩自由能降低,当加入C 18H 37OH 摩尔分数为011以及表面压为30mN /m 时,混合表面过剩自由能达到最小值;当加入C 18H 37OH 的摩尔分数为0165~1时,混合表面过剩自由能大于零,而且随着表面压增加而增大.这表明,混合表面过剩自由能与混合分子的本性、混合分子的加入量的摩尔分数和表面压有关.当混合为热力学自发过程时,增大表面压将使表面过剩自由能更加降低;反之,对不相容体系,增加表面压将使表面过剩自由能增大.混合表面过剩自由能$G exc M =$H M -T $S M .由于混合打乱了单分子膜排列分子的规整性,所以是一个熵增加过程,$S M >0有利于混合;因此,$G exc M 的正负取决于$H M 的正负和大小,表明异种分子在单分子膜中的混合是焓驱动过程.季铵盐阳离子与脂肪醇分子之间不能产生氢键类相互作用,则混合焓大于零;只有当$H M <T $S M 时,混合才是热力学自发过程.由上述可知,12-2-16/十八醇和12-2-12/十八醇这两种体系的混合表面过剩自由能的差别很大.其原因可能是12-2-16有一条疏水链为C 16,与十八醇的碳链接近,使得12-2-16/十八醇混合体系的熵增加值不足以抵消焓增加值,成为热力学不相容体系;而12-2-12的疏水链与十八醇碳链长度相差较大,12-2-12单分子膜中由于十八醇的加入将使体系熵增加较多,可以抵消焓增加的因素,因而混合为热力学自发过程;但是随着十八醇混合摩尔比增加到0165以上,相当于在十八醇单分子膜中插入12-2-12分子,需要破坏十八醇分子之间较强的934高等学校化学学报 V o.l 28色散结合力,导致体系混合焓增加较多,体系的熵增不能弥补其焓的增加值,体系由相容变为不相容.参考文献[1] WU Zhang -Feng(吴章锋),XU X i ao -M i ng(徐晓明),Z HANG Chun -Yan(张春艳),et a l ..C he m.J .C h i nese Un i versiti es(高等学校化学学报)[J],2004,25(12):2299)2303[2] Shang Y .H.,L i u H.L .,H u Y ..Ch i n.J .Ch e m.E ng .[J],2004,12(4):486)492[3] Cheon H.Y .,Jeong N .H.,K i m H.U ..Bu l.l K orean C he m.Soc .[J],2005,26(1):107)114[4] N is h 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含荧光基团连接链的新型季铵盐型双子表面活性剂的合成及其性能

含荧光基团连接链的新型季铵盐型双子表面活性剂的合成及其性能彭锦雯;权翼腾;邓俊杰;黄雪冰;邓卫星【摘要】通过Suzuki偶联反应和傅克酰基化反应制得了一系列新型的以共轭荧光分子噻吩-苯-噻吩为连接链的双子表面活性剂,利用季铵化反应在共轭链的两侧修饰亲水单元,合成了新型的具有不同疏水链长的季铵盐型双子表面活性剂(m-TBT-m),其结构和性能经UV-Vis,FL和1 H NMR表征.结果表明:8-TBT-8、10-TBT-10、12-TBT-12、14-TBT-14及16-TBT-16的临界胶束浓度(CMC)分别为1×10-6mol·L-1、4×10-6mol·L-1、1×10-5 mol·L-1、2×10-5 mol·L-1和4×10-5 mol·L-1.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2018(026)008【总页数】5页(P614-618)【关键词】双子表面活性剂;荧光基团;季铵盐;合成;临界胶束浓度【作者】彭锦雯;权翼腾;邓俊杰;黄雪冰;邓卫星【作者单位】桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,广西桂林 541004;桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,广西桂林 541004;桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,广西桂林 541004;桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,广西桂林541004;桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】O631.1对表面活性剂在胶束表面的聚集行为进行研究，有助于理解不同形貌胶束的形成过程及相互转变[1]。

采用透射电镜研究胶束获得的图片较为清晰，但其制样过程难度较高[2]。

季铵盐 Gemini 表面活性剂改性的 SiO2微粒

季铵盐 Gemini 表面活性剂改性的 SiO2微粒宋冰蕾;刘喆;周萍萍;翟兆兰;余小娜;裴晓梅【期刊名称】《中国科技论文》【年(卷),期】2015(000)018【摘要】为了构筑具有新颖应用性能的 Gemini 表面活性剂溶液体系，本文考察了季铵盐 Gemini 表面活性剂12（2OH）-3-12（2OH）在 SiO2微粒上的吸附行为及改性微粒的稳泡性能，并与 DTAB 和12-3-12的性能做比较。

Gemini 表面活性剂在 SiO2微粒上的吸附效率明显优于传统表面活性剂，12-3-12＋SiO2体系的稳泡时间为 DTAB＋SiO2体系稳泡时间的5．07倍。

12（2OH）-3-12（2OH）在 SiO2表面的表观吸附量和吸附效率与12-3-12相当，泡沫稳定性优于12-3-12＋SiO2体系。

%To develop aqueous systems of Gemini surfactants with novel applications,the adsorption behavior of 12(2OH)-3-12 (2OH)on the SiO2 nanoparticles and the foam stability of the modified nanoparticles were investigated.The comparison was made with that of traditional quaternary ammonium surfactant DTAB and Gemini surfactant 12-3-12.The adsorption efficiency of Gemini surfactant at SiO2 nanoparticles surfaces is much higher than that of traditional surfactants.A longer foam stability time is achieved by 12-3-12+SiO2 system,which is 5.07 times of that of DTAB+SiO2 system.The adsorption amount and the adsorp-tion efficiency of Gemini surfactant 12(2OH)-3-12(2OH)is comparable with that of 12-3-12.Due to the presence of hydrogenbonds,the foam stability of 12(2OH)-3-12(2OH)+SiO2 system is superior to that of 12-3-12+SiO2 system.【总页数】5页(P2216-2220)【作者】宋冰蕾;刘喆;周萍萍;翟兆兰;余小娜;裴晓梅【作者单位】江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122; 食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡 214122;江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122; 食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡 214122;江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122; 食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡 214122;江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122; 食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡 214122;江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122; 食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡214122;江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122; 食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡 214122【正文语种】中文【中图分类】O648.2【相关文献】1.可聚合季铵盐表面活性剂的合成及其对纳米SiO2粉体的改性 [J], 张渝;陈洪龄;顾铭茜2.季铵盐Gemini表面活性剂改性的SiO_2微粒 [J], 宋冰蕾;刘喆;周萍萍;翟兆兰;余小娜;裴晓梅;3.酯基Gemini型季铵盐表面活性剂与AEO9的复配体系研究 [J], 许虎君;刘琪灵;王中才;叶康4.Gemini型酯基季铵盐表面活性剂复配体系表面化学性质研究 [J], 赵学萃5.油酸酰胺基季铵盐Gemini表面活性剂的制备及性能 [J], 杨伟光;曹玉朋;鞠洪斌;王亚魁;耿涛;姜亚洁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

双子季铵盐起泡剂的合成及性能评价

双子季铵盐起泡剂的合成及性能评价刘可成;郑晓宇;林莉莉;马玉华;陈海玲【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)016【摘要】A series of gemini quaternary ammonium salts were synthesized by tetramethylenediamine ( TMEDA) and long-chained chlorinated paraffin at the reflux temperature of solvent.The influence of reaction time , solvent and materials to the experiment was investigated.Through foaming ability test , the optimum reaction conditions were found the reaction time of 48 h, isopropanol as the solvent , 1-Chlorotetradecane as the material , and reaction at the solvent reflux temperature.The gemini quaternary ammonium salt synthesized under the optimum condition was of high productivity , high purity and excellent foaming performance.%以氯代长链烷烃及四甲基乙二胺（ TMEDA）为原料，在溶剂回流温度下进行季铵化反应合成了一系列双子季铵盐起泡剂。

通过优化实验考察了反应时间、原料、溶剂对实验的影响并对双子季铵盐的起泡能力进行了检测。

最终确立了最优的反应条件为：反应时间48 h，异丙醇为溶剂，氯代十四烷作原料在溶剂回流温度下反应。

无机盐协同表面活性剂对煤尘保湿性影响

无机盐协同表面活性剂对煤尘保湿性影响
周彪;郭依科;王凯;徐敏;杨孟娇
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】为保障煤矿安全生产和工人健康,煤矿井下主要采取的防尘手段是湿式除尘和化学抑尘。

通过保水性实验探究无机盐与表面活性剂溶液各自及协同作用下的抑尘保湿性效果。

实验结果表明:由于四种表面活性剂的分子结构和性质不同,形成分子层的稳定性和厚度不同,十二烷基苯磺酸钠溶液(SDBS)的保湿性最强,聚乙二醇对异辛基苯基醚溶液(Triton X-100)的保湿性最弱。

当表面活性剂SDS与SDBS 溶液质量分数分别为0.24%、0.04%,无机盐K2SO4的浓度0.9mol/L,且SDS与SDBS比例为5∶5,SDS+SDBS的混合溶液与K2SO4比例同样为5∶5时,煤尘水分散失最少,复合溶液润湿保湿性能最佳。

硫酸钾溶液对复合溶液的疏水端产生析出作用,导致煤尘疏水端的疏水作用增强,更多表面活性剂分子逃逸水相后向液-气界面聚集,从而降低溶液的表面张力。

【总页数】8页(P9-16)
【作者】周彪;郭依科;王凯;徐敏;杨孟娇
【作者单位】中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X948
【相关文献】
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