磺酸鹽型陰離子碳氟gemini表面活性劑的合成及其性能研究.pdf

1、從20世紀(jì)50年代開始，表面活性劑伴隨著石油化工業(yè)的飛速發(fā)展而興起，如今已成為精細(xì)化工的重要產(chǎn)品。然而，隨著經(jīng)濟(jì)需求和石油工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)表面活性劑已顯露出眾多局限性而難以滿足市場(chǎng)需求。本文以合成高表面活性、綠色環(huán)保、工藝流程簡(jiǎn)單的新型碳氟gemini表面活性劑并研究其物化性質(zhì)為目標(biāo)，主要做了如下工作:
　　1.磺酸鹽型陰離子碳氟表面活性劑的合成及其結(jié)構(gòu)表征。本文以幾種易得的工業(yè)化產(chǎn)品為原料，如全氟己基碘烷、醋酸烯丙酯、過氧化苯甲

2、酰(BPO)、α，ω-烷撐二胺、丙磺酸內(nèi)酯、氫氧化鈉等，合成了一系列連接基團(tuán)長(zhǎng)度不同的磺酸鹽型陰離子碳氟gemini表面活性劑，記為N-n-Sul，并用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)，核磁共振氫譜、氟譜(1HNMR,19FNMR)，高分辨質(zhì)譜(HRMS)等儀器方法表征了N-n-Sul系列g(shù)emini表面活性劑及其中間體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
　　2.磺酸鹽型陰離子碳氟表面活性劑的性能表征。本文首先用表面張力法測(cè)定了N-n-Sul系列磺酸鹽

3、型表面活性劑的臨界膠束濃度cmc，平衡表面張力γcmc，分子截面積Amin等表面性能參數(shù)，并探討了連接基團(tuán)長(zhǎng)度n對(duì)臨界膠束濃度cmc和分子截面積Amin的影響。發(fā)現(xiàn)在n＜4時(shí)，cmc隨n的增大而減小;n＞4時(shí)cmc隨n的增大而增大。這一現(xiàn)象表明了碳氟疏水鏈、碳?xì)溥B接基團(tuán)和水分子間的復(fù)雜的相互作用。此外，分子截面積Amin隨n的增大而出現(xiàn)一個(gè)最大值，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明連接基團(tuán)在“空氣-水”界面的位置隨連接基團(tuán)長(zhǎng)度n而發(fā)生變化。然后，本文用電

4、導(dǎo)率法研究了N-n-Sul系列表面活性劑的性質(zhì)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)該系列表面活性劑導(dǎo)電行為不同于普通碳?xì)浔砻婊钚詣?。結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道，我們認(rèn)為該現(xiàn)象可能是膠束聚集數(shù)小，膠束反離子電離度幾乎等于1兩個(gè)因素共同造成的。最后，本文以芘分子作為熒光探針通過穩(wěn)態(tài)熒光法研究了N-n-Sul系列表面活性劑的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)該系列表面活性劑膠束微極性變化不同于普通的碳?xì)浔砻婊钚詣┣以撓盗斜砻婊钚詣┩瑫r(shí)表現(xiàn)出猝滅芘熒光的能力，這意味著N-n-Sul系列表面活性劑可能是芘的熒