合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學(xué) |
聯(lián)合大學(xué) |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> 4種油醇烷氧基化物平衡和動態(tài)表面張力、潤濕性、泡沫性、乳化性質(zhì)研究（二）
> 玻璃刀切割玻璃的時候為什么要沾煤油？
> 三種金屬陽離子對SDS表面活性劑溶液的影響研究
> 助劑臨界膠束濃度對芒果細(xì)菌性角斑病防治藥劑表面張力的影響（二）
> Delta-8食用餐食后人體內(nèi)十二指腸液的組成及性質(zhì)——摘要、介紹、材料和方法
> 連鑄結(jié)晶器內(nèi)渣鋼兩相表面張力和界面張力的演變行為與機制
> 界面張力在10-1mN/m的陰離子表面活性劑配比與性能測試
> 固體、鹽溶液表面張力測量及與其在潔凈硅橡膠表面接觸角的關(guān)系研究（一）
> 微量天平高靈敏測定雞肉中磺胺類藥物含量
> 膜分析儀應(yīng)用：膽固醇對 hBest1/POPC 和 hBest1/SM Langmuir 單分子層的
推薦新聞Info
-
> 單萜萜類驅(qū)油劑界面張力、配伍性、降黏效果及破乳效果測試與篩選（三）
> 單萜萜類驅(qū)油劑界面張力、配伍性、降黏效果及破乳效果測試與篩選（二）
> 單萜萜類驅(qū)油劑界面張力、配伍性、降黏效果及破乳效果測試與篩選（一）
> 紫檀芪的穩(wěn)定性增強型抗氧化劑制作備方及界面張力測試——結(jié)果與討論、結(jié)論
> 紫檀芪的穩(wěn)定性增強型抗氧化劑制作備方及界面張力測試—— 引言、材料與方法
> 香豆素取代二乙炔LB膜的組裝、聚合及螺旋結(jié)構(gòu)形成機制（下）
> 香豆素取代二乙炔LB膜的組裝、聚合及螺旋結(jié)構(gòu)形成機制（中）
> 香豆素取代二乙炔LB膜的組裝、聚合及螺旋結(jié)構(gòu)形成機制（上）
> 電鍍液表面張力、接觸角、流速以及壓強等因素對硅通孔浸潤過程的影響（二）
> 電鍍液表面張力、接觸角、流速以及壓強等因素對硅通孔浸潤過程的影響（一）
3種反應(yīng)型陽離子Gemini表面活性劑合成、表征和性能測試（下）
來源：化工進(jìn)展 瀏覽 1126 次 發(fā)布時間:2025-02-08
2結(jié)果與討論
2.1 Gemini表面活性劑的結(jié)構(gòu)表征
2.1.1紅外光譜分析
圖1、圖2為雙子表面活性劑的紅外光譜圖。由圖1可知，目標(biāo)產(chǎn)物通過中間體1和中間體2的對比已反應(yīng)合成，目標(biāo)產(chǎn)物C12-3(OH)-DM中3357cm-1為—OH的伸縮振動吸收峰，3010cm-1為不飽和雙鍵氫C=C—H的伸縮振動吸收峰；2921cm-1、2851cm-1為飽和甲基和亞甲基C—H的伸縮振動吸收峰；1726cm-1為酯基上C=O鍵伸縮振動吸收峰；1637cm-1為C=C的伸縮振動吸收峰；1472cm-1為C—N的伸縮振動吸收峰；1380cm-1、1326cm-1分別為甲基和亞甲基的彎曲振動吸收峰；1262cm-1為酯基上C—O的伸縮振動吸收峰，這些峰的存在說明紅外圖譜與C12-3(OH)-DM分子式中的基團(tuán)一一對應(yīng)。圖2顯示，3種雙子表面活性劑均已合成。
圖1 Gemini表面活性劑C12-3(OH)-DM的紅外光譜圖
圖2 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的紅外光譜圖
2.1.2核磁共振分析
圖3、圖4是Gemini表面活性劑的核磁共振氫譜圖。由圖3、圖4可知，目標(biāo)產(chǎn)物通過與中間體1和中間體2的對比已反應(yīng)合成，氫譜上的H峰位置和比例與Cm-3(OH)-DM的分子式一一對應(yīng)，溶劑為D2O。目標(biāo)產(chǎn)物C12-3(OH)-DM中δ=6.15、5.58為C=C—H的質(zhì)子信號，δ=4.21為—COO—CH2的質(zhì)子信號，δ=3.4～3.6為N—CH2—的質(zhì)子信號，δ=3.12為N—CH3的質(zhì)子信號，δ=1.77為C=C—CH3的質(zhì)子信號，δ=1.12為—CH2—的質(zhì)子信號，δ=0.76為—CH3的質(zhì)子信號。圖4顯示，3種雙子表面活性劑均已合成。
2.1.3元素分析
表1列出了元素分析得到的Cm-3(OH)-DM中C、H和N含量的測定值及其理論值。由表1可得，測定值與理論值非常接近。結(jié)合紅外圖譜、核磁共振氫譜及元素分析的數(shù)據(jù)可知，實驗合成的化合物為目標(biāo)產(chǎn)物反應(yīng)型陽離子Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM（m=12，14，16）。
圖3 Gemini表面活性劑C12-3(OH)-DM的核磁共振氫譜
圖4 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的核磁共振氫譜
表1 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM中C、H和N的含量
2.2 Gemini表面活性劑的性能分析
2.2.1表面性能
圖5為Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的表面張力隨濃度變化圖。由所制雙子表面活性劑的表面性能數(shù)據(jù)所示。溶液的表面張力隨著表面活性劑濃度的增加而迅速降低，直至達(dá)到平衡，且能在低濃度時即可顯著降低水的表面張力。并且C12-3(OH)-DM(32.1mN/m)、C14-3(OH)-DM(30.1mN/m)和C16-3(OH)-DM(27.7mN/m)的最低表面張力值比對應(yīng)的單子陽離子表面活性劑C12TACl(39mN/m)、C14TACl(38mN/m)和C16TACl(40mN/m)低得多[1-2，24]，且其臨界膠束濃度分別為0.0265mmol/L、0.0169mmol/L、0.0083mmol/L比對應(yīng)的單子表面活性劑低一到兩個數(shù)量級。因此，所合成的雙子表面活性劑是一種非常高效的表面活性劑。表2列出了Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的表面性能。
圖5 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的表面張力
表2 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的表面性能
2.2.2泡沫性能
表3為Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的泡沫高度和液體高度隨時間的變化數(shù)據(jù)表。由表3可見，雙子表面活性劑的泡沫高度在10min時達(dá)到平衡值，起泡性能隨疏水碳鏈長度的加成先增加后降低，在疏水碳鏈長度為14時泡沫高度達(dá)到最大，碳鏈長度為16時泡沫高度最低。而穩(wěn)泡性能，同起泡性能變化相同，疏水碳鏈長度為14時泡沫穩(wěn)定率達(dá)到82.5%，為碳鏈16的雙子表面活性劑泡沫穩(wěn)定性為73.4%。
表3 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的泡沫性能
2.2.3乳化性能
采用量筒法進(jìn)行表面活性劑乳化力的測定，結(jié)果見表4。雙子表面活性劑比傳統(tǒng)單子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨[1-2，22]分出相同體積水的時間長，且隨著烷基碳鏈長度的增加，水相所分離出水量所用的時間也越長。這可能是因為在油/水界面上，吸附的表面活性劑分子之間排列越緊密，形成界面的膜強度越高。根據(jù)單分子吸附膜理論，界面張力減小，乳化性能越好，表現(xiàn)為從乳狀液中分離出水所用的時間越長。隨著烷基碳鏈長度的增加，碳?xì)滏滈g的相互作用力更強，兩個表面活性劑單體分子之間的連接更加緊密，形成的界面膜強度也越高，因此烷基碳鏈長度越長的雙子表面活性劑的乳化效果越好。
表4 Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM的乳化性能
3結(jié)論
（1）以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）、環(huán)氧氯丙烷（ECH）和3種長鏈烷基叔胺為主要原料，合成了3種反應(yīng)型陽離子Gemini表面活性劑C12-3(OH)-DM、C14-3(OH)-DM和C16-3(OH)-DM，并通過紅外光譜、核磁共振光譜和元素分析證實得到了目標(biāo)產(chǎn)物。
（2）測定了Cm-3(OH)-DM在水溶液中的表面張力、cmc以及其熱力學(xué)常數(shù)，得到其cmc分別為0.0265mmol/L、0.0169mmol/L、0.0083mmol/L，γcmc分別為32.1mN/m、30.1mN/m、27.7mN/m。以上數(shù)據(jù)表明與對應(yīng)的傳統(tǒng)單子表面活性劑相比，Gemini表面活性劑Cm-3(OH)-DM（m=12，14，16）具有很好的表界面活性。
（3）Cm-3(OH)-DM有良好的發(fā)泡和穩(wěn)泡效果，10min內(nèi)泡沫達(dá)到平衡值，泡沫穩(wěn)定率分別達(dá)到79.6%、82.5%、73.4%。與傳統(tǒng)單體表面活性劑C12TACl相比，Cm-3(OH)-DM還具有較高的乳化力。
符號說明
A——吸附面積，nm2
cmc——臨界膠束濃度，mmol/L
Γ——吸附量，μmol/m2
Δ——吸附能，J/mol
γ——表面張力，mN/m
下角標(biāo)
12——十二烷基碳鏈數(shù)
14——十四烷基碳鏈數(shù)
16——十六烷基碳鏈數(shù)
m——三種烷基碳鏈數(shù)