基本信息
- 项目名称：
- 离子液体型表面活性剂与普通阳离子表面活性剂混合体系的性质研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本实验是对近年来备受关注的咪唑类离子液体和其他表面活性剂复配体系的研究，为了更深入了解离子液体间的协同作用，本文重点研究了咪唑类离子液体与传统表面活性剂复配体系的相互作用。
- 详细介绍：
- 本文采用吊环法分别测定单一和复配体系的表面张力来确定相应的临界胶束浓度。通过对离子液体型表面活性剂C14mimBr与CTAB、TTAB复配体系的表面张力的研究表明，混合体系的临界胶束浓度介于两单一表面活性剂的临界胶束浓度之间，但都偏离理想情况；通过Rubingh理论计算，得到混合胶团的组成、相互作用参数及活度系数证明，在混合表面活性剂分子间存在协同作用，协同作用的大小受疏水链和头基等因素影响。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 近年来对混合表面活性剂溶液的性质和相行为进行了广泛的研究，然而到目前为止大多数的研究都是围绕传统表面活性剂混合体系展开的，对于近年来备受关注的咪唑类离子液体和其他表面活性剂复配体系的研究报道甚少，为了更深入了解离子液体间的协同作用，本文重点研究了咪唑类离子液体与传统表面活性剂复配体系的相互作用。
科学性、先进性及独特之处
- 当N-烷基咪唑的咪唑环上连接较长烷基链后，形成的离子液体往往表现出表面活性，研究发现咪唑类离子液体作为表面活性剂和其他阳离子或阴离子表面活性混合，得到的复配体系的表（界）面性质研究较少。因此本文以自己合成的长链咪唑类离子液体表面活性剂为研究对象，重点探索长链咪唑类离子液体表面活性剂与传统表面活性剂混合体系的协同作用。通过吊环法测定体系的表面张力，进而确定体系的临界胶束浓度。
应用价值和现实意义
- 要想得到高效低成本的实用体系，表面活性剂复配体系无疑是最佳选择。从各组分协同作用产生的分子聚集新颖特性来看，有望通过这种现象来揭示分子间的相互作用原理进而指导构建合适的复配体系，所以研究表面活性剂复配有着极其重要的意义。由于表面活性剂复配体系具有十分独特的优点，有关表面活性剂复配体系的研究成为近年来的研究热点，在工业以及环境科学与技术等方面已经得到了广泛应用。
学术论文摘要
- 对离子液体型表面活性剂C14mimBr与CTAB、TTAB复配体系的表面张力的研究表明，混合体系的临界胶束浓度介于两单一表面活性剂的临界胶束浓度之间，但都偏离理想情况；通过Rubingh理论计算，得到混合胶团的组成、相互作用参数及活度系数证明，在混合表面活性剂分子间存在协同作用，协同作用的大小受疏水链和头基等因素影响。
获奖情况
- 暂无
鉴定结果
- 暂无
参考文献
- [1]王仲妮等.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， 2003,32(1),6. [15]N. A. Smirnova and E. A.Safonova.Ionic Liquids as Surfactants.Zhurnal Fizicheskoi Khimii,2010,84(10),1857—1867.
同类课题研究水平概述
- 离子液体型表面活性剂作为一种功能性的离子液体，其疏水侧链与亲水头部具有双亲特性，极性与亲水性／亲油性可以通过选择合适的阴、阳离子来进行调整。研究离子液体型表面活性剂与其他表面活性剂复配体系的协同作用，一方面可以补充表面活性剂的新品种，另一方面可以扩大离子液体应用的新途径。有关离子液体型表面活性剂及表面活性剂复配体系协同作用的研究已有相关报道： Yogesh Kadam等人利用表面张力法、电导率法测定了溴化1-烷基-3-甲基咪唑与非离子表面活性剂复配体系的临界胶束浓度，通过计算混合体系的相互作用常数，研究体系的协同作用，并研究了复配体系的热力学性质。 龚伟等通过浊度法、电导率法、芘荧光探针法、动表面张力法研究了稀溶液中CnmimBr与SDS的复配行为。研究发现，CnmimBr与SDS可以复配形成囊泡，其中C12mimBr/SDS囊泡的水合半径最大。C8mimBr/SDS,C12mimBr/SDS复配体系的动表面张力达到平衡的时间远远小于C16mimBr/SDS复配体系达到平衡表面张力所需要的时间。 Watson小组用脱环法和直接反冲谱法（DRS）对8种咪唑类离子液体的表面性能、表面结构和表面离子的排布和取向进行了探讨，发现1-烷基-3-甲基咪唑类离子液体的表面张力变化很大，其影响因素是阴阳离子的结构。 离子液体表面活性剂在参与构建分子有序组合体方面显示出了良好的应用前景，也引起了人们的广泛关注。未来研究重点可能会集中在以下几个方面:①合成新型离子液体表面活性剂，满足更多功能化的需要，这不仅是离子液体构建分子有序组合体研究所需要的，也是表面活性剂研究领域与离子液体研究领域相互渗透发展的必然结果。②构建含有离子液体表面活性剂的新型分子有序组合体体系，研究其结构、性质、作用机理以及离子液体表面活性剂对新型体系的影响。离子液体表面活性剂不同于构成传统分子有序组合体的组分，其独特的性能必将 给新型体系在结构、性质及内在相互作用等方面带来新的特点和规律。③对新型体系进行理论模拟。通过模拟，达到对体系结构、性质、内在相互作用机制的进一步认识和对体系构建的验证和指导的目的。 混合体系表面活性剂作为表面活性剂的主要分支，其规模发展将在全球尤其亚太地区呈稳步增长趋势，随着混合体系表面活性剂在工业和民用领域中的应用越来越广，混合体系表面活性剂的行业价值将不可估量！
