混合表面活性劑反相微乳液導(dǎo)電性能及納米電沉積層制備.pdf

1、納米材料由于具有不同于常規(guī)材料和單個分子的特殊性質(zhì),已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點。制備納米材料的方法有很多,其中以微乳液和膠束等表面活性劑聚集體為代表的軟模板法正逐漸引起研究者的重視。微乳液是由油、水、表面活性劑以及助表面活性劑在適當(dāng)?shù)谋壤伦园l(fā)形成的透明的熱力學(xué)穩(wěn)定體系。利用微乳液特別是反相微乳液中的“納米域”作為化學(xué)反應(yīng)的“微反應(yīng)器”,采用化學(xué)法或電化學(xué)法可以制備出尺寸和結(jié)構(gòu)可控的納米材料。但是,反相微乳液一般被認(rèn)為是不導(dǎo)電或?qū)щ娦暂^差

2、的體系,無法完全滿足電化學(xué)研究的需要。
　　 本論文基于表面活性劑復(fù)配理論,采用聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)分別與陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)及陰離子表面活性劑二(2-乙基己基)琥珀酸磺酸鈉(AOT)構(gòu)成復(fù)配體系,將這兩種復(fù)配體系與正己烷、正己醇和水構(gòu)成反相微乳液,研究了表面活性劑復(fù)配比、助表面活性劑濃度、水油體積比及溫度等因素對體系導(dǎo)電性能的影響,同時采用循環(huán)伏安法(CV)考察了Fe(CN

3、)63-/Fe(CN)64-電化學(xué)對在該體系中的電化學(xué)行為。結(jié)果表明:所研究的兩種混合表面活性劑反相微乳體系的導(dǎo)電性明顯好于單一表面活性劑體系,在Triton X-100/CTAB反相微乳液中,體系的電導(dǎo)率隨非離子型表面活性劑與離子型表面活性劑質(zhì)量比w(w=mTriton X-100:mCTAB)的增大而提高,當(dāng)w達(dá)到2.3時,體系電導(dǎo)率達(dá)到穩(wěn)定值。在Triton X-100/AOT反相微乳液中,體系的電導(dǎo)率隨離子型表面活性劑與非離子表

4、面活性劑質(zhì)量比w(w=mAOT:mTriton X-100)的增大而提高,當(dāng)w達(dá)到0.6時電導(dǎo)率達(dá)到穩(wěn)定值。同時,在兩種混合表面活性劑反相微乳液中,電導(dǎo)率均隨水油體積比的增大及溫度的上升而提高；而增加助表面活性劑可顯著降低體系的電導(dǎo)率。Fe(CN)63-/Fe(CN)64-電化學(xué)反應(yīng)對在所研究體系中的氧化還原峰電位幾乎不隨掃描速度變化,峰電位差約為70 mV～75mV,峰電流的比值約為1,氧化峰電流與掃速的平方根成正比,說明Fe(CN)

5、63-/Fe(CN)64-電化學(xué)對在上述兩種混合表面活性劑反相微乳體系中顯示出良好的氧化還原可逆性,反應(yīng)由擴(kuò)散步驟控制。利用混合表面活性劑反相微乳液具有的良好導(dǎo)電性能,可以將其作為軟模板直接應(yīng)用于電化學(xué)研究。選取TritonX-100/CTAB復(fù)配體系,與正己烷、正己醇和硝酸銀水溶液構(gòu)成反相微乳液,采用電沉積法制備了納米銀鍍層,研究了鍍層的形貌以及納米銀對于芐基氯的電催化還原。結(jié)果表明,在Triton X-100/CTAB混合表面活性劑