第三組分對表面活性劑復配體系的影響.pdf

1、研究表明，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)與2-苯基-苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)在水溶液中復配先形成囊泡，恒溫放置后轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米管。對于這一現(xiàn)象目前尚未有明確的解釋，初步認為是平面化合物的各向異性結(jié)構(gòu)所導致。以此為指導，在隨后發(fā)現(xiàn)的幾個復配體系中，如陽離子表面活性劑烷基溴化銨/橙黃G、2-萘磺酸鈉等，均得到了自組裝形成的納米管。但是該機理遠不夠成熟，需要大量的實驗證據(jù)予以證實。為此本論文引入第三組份來研究上述兩組分復配體系的組裝規(guī)律，

2、通過三元相圖的繪制，濁度、粘度、紅外和紫外測試以及電鏡觀察來確定囊泡的形成和轉(zhuǎn)變機理，為表面活性劑自組裝研究提供新的思路。
　　 首先研究了酸(HCI)和堿(NaOH)分別對十四烷基三甲基溴化銨(TTAB)與2-苯基-苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)復配的影響。發(fā)現(xiàn)當復配體系中加入少量的酸或堿時，加速了TTAB/PBSA體系復配后囊泡向納米管的轉(zhuǎn)變。而當體系中加入酸調(diào)節(jié)pH值使體系的pH＜2.5時，原來形成凝膠的體系出現(xiàn)沉淀；體系

3、中加入堿調(diào)節(jié)pH值使體系pH＞11.5時，富-PBSA的體系不再形成淡藍色渾濁的囊泡結(jié)構(gòu)，而是直接形成了澄清透明、具有黏度、有流動雙折射的新結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在恒溫下長期穩(wěn)定存在。通過表征這些新的結(jié)構(gòu)為許多短而且細的管狀結(jié)構(gòu)。分析認為這是由于壓縮雙電層以及酸堿參與分子組裝共同作用的結(jié)果。當復配體系中酸與堿濃度低時壓縮雙電層起主要作用；當濃度高時，酸與堿參與了分子組裝。對于高濃度下酸與堿出現(xiàn)不同的現(xiàn)象是由于PBSA分子在酸性條件下難溶引起的。

4、
　　 隨后研究了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)對TTAB/PBSA復配體系的影響。發(fā)現(xiàn)當SDBS加入量很少時，復配體系仍然可以實現(xiàn)由囊泡向納米管的轉(zhuǎn)變；而當SDBS加入量較大時復配體系與TTAB/SDBS兩組分復配時相同，始終保持在囊泡狀態(tài)。通過表征分析認為出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是SDBS參與了TTAB/PBSA復配后的自組裝，且SDBS與TTAB的結(jié)合力明顯強于PBSA。因此在自組裝形成的結(jié)構(gòu)中取代了PBSA分子，從而沒有出現(xiàn)向納米

5、管的轉(zhuǎn)變。
　　 接下來研究了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)對另外一種可以形成納米管的復配體系---十四烷基三甲基溴化銨/平面結(jié)構(gòu)化合物橙黃G(OG)的影響，發(fā)現(xiàn)了類似于TTAB/PBSA體系的規(guī)律。在SDBS含量較少，OG/TTAB含量比大于1時有納米管出現(xiàn)且與OG/TTAB兩組分相似，形成的納米管極易聚并呈針狀物析出。而當SDBS含量較大時體系保持穩(wěn)定的囊泡狀態(tài)。通過表征分析認為體系出現(xiàn)該現(xiàn)象也是由于OG分子與SDBS分子競爭

6、參與自組裝。體系中形成的納米管以針狀析出物的形式聚并析出是由于OG分子中含有兩個磺酸基使得形成的納米管之間電性吸引作用較強，而不是因為納米管之間因為形成氫鍵所致。
　　 以上研究表明，平面結(jié)構(gòu)化合物在與陽離子表面活性劑復配時形成的囊泡是不牢固的，容易受到酸堿和第三組分表面活性劑的影響。從幾何結(jié)構(gòu)分析，說明平面結(jié)構(gòu)分子參與形成的各向同性囊泡結(jié)構(gòu)中存在較大空隙，容易被第三組分表面活性劑占據(jù)而形成穩(wěn)定的囊泡結(jié)構(gòu)，只有各向異性的納米管才