十二烷基二甲基甜菜碱对Ti/PbO_2电极的改性研究

为了提高PbO2电极在处理有机废水过程中的催化性能及稳定性能,采用两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)以电沉积方式对PbO_2电极进行改性。利用扫描电镜、X射线衍射对电极涂层进行形貌、晶相分析,通过循环伏安扫描、交流阻抗、X射线光电子能谱、降解酸性红G(ARG)和强化寿命实验对电极性能进行评估,并考察了BS-12对电极性能的影响。结果表明,BS-12可明显细化电极表面颗粒,增大涂层比表面积,提高电极析氧过电位和电荷传输速率,适量的改性可有效提高电极的催化性能及稳定性能。对于最优改性电极PbO_2-BS-12(0.1),电解60min后ARG的脱色率高达85.1%,其强化寿命可达到138.5h,是改性前电极寿命(96h)的1.4倍多。

十八烷基二甲基甜菜碱界面化学的研究

采用滴体积法测定了十八烷基二甲基甜菜碱 (C1 8BE)水溶液在不同 pH值时的表面张力 ,由此得到的CMC和γCMC值在 pH =4.0时低于在 pH =9 0时的相应值 ,而其饱和吸附量在 pH =4 0时较高。这表明C1 8BE在 pH =9 0处于两性时的亲水性较强。还计算得到了相关的胶团化热力学函数。用稀释法测定并计算了C1 8BE 异戊醇 正辛烷 水体系W /O型微乳液的结构参数。结果表明 ,在pH =4 0时 ,反胶团水内核半径、液滴有效半径及反胶团液滴中表面活性剂分子的平均聚集数等值均较在 pH =9

十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)对Cr^(6+)胁迫下空心菜种子萌发和幼苗生长的影响

通过水培试验研究十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)对Cr6+胁迫下空心菜种子萌发、幼苗生长及生理生化指标的影响。结果表明,Cr6+单一处理,Cr6+质量浓度≤100 mg/L对种子萌发影响差异不显著,随着质量浓度增加,幼苗鲜质量一直下降,叶绿素含量呈先增加后降低的趋势,MDA和脯氨酸含量一直呈上升的趋势。在BS-12与Cr6+共存时,BS-12质量浓度相同,随Cr6+质量浓度增加,对种子萌发影响差异不显著;同时叶绿素含量、MDA及脯氨酸含量随复合质量浓度变化呈现不同的变化规律。

N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱的制备

以十四醇、环氧氯丙烷、二甲胺和氯乙酸钠等为原料,通过三步反应合成N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱,探索了反应温度、投料比、反应时间、催化剂等因素对产物收率的影响,确定了最佳反应条件。3-十四烷氧基-2-羟基-1-氯丙烷生成的最佳工艺条件为:催化剂选用苄基三乙基氯化铵,体系最佳pH值为9,反应物摩尔比1∶1.1,环氧氯丙烷的滴加温度65℃,滴加时间1.5 h,反应温度95℃,反应时间5 h;N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基叔胺生成的最佳工艺条件为:反应温度85℃,反应物摩尔比1∶1.2,反应时间20 h;N-(3-十四烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱生成的最佳工艺条件为:反应温度80℃,反应时间4 h,反应物摩尔比1∶1.1。在最佳工艺条件下,终产物收率达到85.3%,并用红外光谱对其进行表征。测定其临界胶束浓度为8.0 mmol.L-1,此时水溶液的表面张力为23.4 mN.m-1,表现出较好的表面活性。

N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱的制备

以十六醇、环氧氯丙烷、二甲胺和氯乙酸钠等为原料,通过三步反应合成N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱(HHDB),并探索了反应温度、投料比、反应时间和催化剂等因素对产物产率的影响,确定了最佳反应条件。中间体3-十六烷氧基-2-羟基-1-氯丙烷(HHCP)合成的最佳工艺条件:催化剂苄基三乙基氯化铵,体系p H为9.0,n(C_(16)H_(33)OH)∶n(C_3H_5OCl)=1∶1.1,滴加环氧氯丙烷温度65℃,滴加时间1.5h,反应温度95℃,反应时间5 h;中间体N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基叔胺(HHDT)合成的最佳工艺条件:n(C_(19)H_(39)OCl)∶n(C_2H_7N)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间20 h;产物HHDB制备的最佳工艺条件:n(C_(21)H_(45)ON)∶n(C_3H_4O_2ClNa)=1∶1.1,反应温度80℃,反应时间4 h。在上述工艺条件下,HHDB产率达到95.2%,对产物HHDB及中间体进行红外光谱与核磁氢谱表征,测定其临界胶束浓度为9.8 mmol·L-1,水溶液表面张力为18.8 m N·m-1,发泡力为1.15,产物具有较好的表面活性。

十八烷基二甲基甜菜碱对冷轧钢在H2SO4溶液中的缓蚀性能

利用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了十八烷基二甲基甜菜碱(BS-18)对冷轧钢在0.5 mol/L H2SO4溶液中的缓蚀性能。结果表明,BS-18对冷轧钢在0.5 mol/L H2SO4中具有优良的缓蚀性能,且BS-18在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。缓蚀率会随着温度的升高而增大,在50℃时BS-18浓度为100 mg/L时缓蚀率可高达96.9%。添加BS-18后同时抑制了阴极和阳极反应,使电荷转移电阻显著增大,且显著降低了冷轧钢表面的腐蚀程度实。

十二烷基甜菜碱/脂肽复配体系与原油界面行为的研究

在50℃下以3-磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱(SDDAB)为主要组分,分别考察了SDDAB/碱、SDDAB-脂肽/碱二元(AS)和ASP三元复合体系与原油之间的动态界面张力。在SDDAB/碱体系中,不同碱降低界面张力的能力顺序为NaOH>Na2SiO3>Na2CO3>NaHCO3;不同复配弱碱降低界面张力的顺序为Na2CO3-Na2SiO3>Na2SiO3-NaHCO3>Na2CO3-NaHCO3。Na2CO3-Na2SiO3的碱性弱于NaOH,降低界面张力的效果优于强碱NaOH,最低界面张力值可达0.00405 mN/m,界面张力稳定值在10-310-2mN/m数量级之间。在Na2CO3-Na2SiO3加量12 g/L,表面活性剂加量0.5 g/L条件下,SDDAB、脂肽质量比为1:1时的协同作用明显,界面张力最低值可达10-4mN/m数量级。碱对界面张力的影响是双向的。对于SDDAB-脂肽/Na2CO3-Na2SiO3二元复合体系,碱加量为12 g/L时的界面张力最低。在该二元体系中加入HPAM(M=2.5×107),界面张力随着HPAM浓度的增加而升高;当HPAM加量为0.4 g/L时,ASP三元体系的动态界面张力仍在10-3mN/m数量级,为性能最佳体系。

甜菜碱型胶束-光致变色水凝胶的制备与性能

为制备具有高强度光致变色水凝胶材料,以丙烯酰胺(AAM)作为网络主单体,十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)为表面活性剂,通过富含正电荷的BS-12与光致变色钼酸铵[(NH_(4))_(6)Mo_(7)O_(24)·4H_(2)O]静电作用相结合,采用化学交联和疏水缔合共同作用增强光致变色水凝胶力学性能。通过透射电子显微镜(TEM)与动态光散射粒度分析仪(DLS)分析了胶束的微观形貌,采用紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、万能试验机分别测量了光致变色水凝胶的吸光度、透明度和机械性能。结果表明:该凝胶材料表现出高透明性且在UV照射下仅需2 min出现颜色转变,在空气环境中很容易恢复到无色状态;其抗拉强度达到215 kPa,断裂伸长率可达1480%左右;且经过5次拉伸循环后,损耗能降低了约为46%,耗散能基本保持不变。

甜菜碱淀粉的制备及性能研究

以木薯淀粉、十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)为主要原料,采用水溶液法制备了甜菜碱淀粉。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PL)、X-射线衍射(XRD)对其结构进行表征。结果表明,甜菜碱淀粉被成功制备,反应不仅发生在淀粉颗粒的无定形区,也发生在结晶区,且产生新的晶体结构。通过表面张力探讨甜菜碱淀粉在不同浓度、温度、pH和不同盐条件下的表面活性,及其与传统表面活性剂的复配性能,并研究其乳化性能和起泡性能。结果表明,甜菜碱淀粉临界胶束浓度3 g/L对应的表面张力为30.1 mN/m,饱和浓度10 g/L对应的表面张力为25.8 mN/m,在温度25~65℃、pH=7~12范围内均具有较高的表面活性,耐盐性能优良,乳化性能好,泡沫稳定性高,与传统表面活性剂兼容性好。

硼酸-硼砂及甜菜碱处理定向刨花板的协效阻燃性能

以速生杨木为原料、酚醛树脂为胶黏剂、硼酸-硼砂为阻燃剂、十二烷基二甲基甜菜碱为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB);并利用锥形量热仪研究硼酸-硼砂添加量为12%时,十二烷基二甲基甜菜碱的添加量(0.6%、1.2%和1.8%)对OSB阻燃性能的协效作用。结果表明:1)十二烷基二甲基甜菜碱添加量为1.2%时与硼酸-硼砂的协效作用最好,OSB阻燃性能最优,该OSB与空白试件相比,引燃时间延长,残余物质质量分数提高,平均释热速率、释热总量、平均质量损失率、发烟总量和平均比消光面积等均有不同程度降低,其中抑烟效果最为显著,同时具有促进成炭的作用。2)硼酸-硼砂与十二烷基二甲基甜菜碱之间存在显著的协效阻燃作用,能够有效改善OSB的阻燃性能。

N-去氢枞基新型甜菜碱类两性表面活性剂的合成

从歧化松香胺中分离提纯去氢枞胺,然后以去氢枞胺为原料,经N,N-二甲基去氢枞胺中间体,合成了N-去氢枞基-N,N-二甲基羧甲基甜菜碱及其氯化物这两种新型甜菜碱类两性表面活性剂。通过紫外、红外及质谱分析,对产品进行了结构表征,并测定了氯化物产品的表面张力和临界胶束浓度。

硼酸/硼砂-甜菜碱-石蜡乳液防腐处理对杨木定向刨花板性能的影响

采用酚醛树脂胶黏剂,同时添加硼酸/硼砂防腐剂,石蜡防水剂和十二烷基二甲基甜菜碱助剂,制备杨木定向刨花板。探究十二烷基二甲基甜菜碱和石蜡乳液对硼类防腐刨花板的性能影响。检测结果表明,加入3%的硼酸/硼砂使得定向刨花板的内结合强度下降;甜菜碱对硼类防腐刨花板的内结合强度有明显的改善。1%的石蜡乳液对内结合强度影响很小。

降低甜菜碱表面活性剂中钠盐含量的研究

以环氧氯丙烷和亚硫酸氢钠、十二烷基二甲基胺为原料合成十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱,对产物进行分离,并检测其酸值、硫酸盐灰分含量、游离胺含量、季胺盐含量、活性物含量、氯化钠含量等指标。研究了乙醇-甲醇、甲醇-丙酮、乙醇-丙酮三种溶剂体系对降低十二烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱中氯化钠盐含量的影响,结果表明,当采用乙醇-丙酮体系时,V(乙醇)∶V(丙酮)=2∶7的除盐效果最佳,可使产品中氯化钠含量由原来的13.60%降至1.23%。

甜菜碱型两性表面活性剂对细胞的增殖抑制作用

为研究甜菜碱型两性表面活性剂结构与细胞毒性之间的关系,通过噻唑蓝(MTT)比色法检测了4种单长链烷基二甲基丙磺基甜菜碱和3种单长链烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱两性表面活性剂对中华仓鼠卵巢细胞(CHO)、人宫颈癌细胞(HeLa)及人体皮肤成纤维细胞(CCC-ESF-1)的细胞毒性。结果显示:这2类甜菜碱型两性表面活性剂的浓度越高,其细胞毒性越大;而且脂肪链长度越长,其细胞毒性越大。单长链烷基二甲基丙磺基甜菜碱的细胞毒性低于相同脂肪链长度的单长链烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱。

二元层状氢氧化物盐及其插层材料的制备和表征

采用共沉淀法制备二元氢氧化铜锌硝酸盐(CZL)和氢氧化镍锌硝酸盐(NZL),考察了p H和Cu/Zn(Ni/Zn)原料摩尔配比对其晶体结构的影响,并通过XRD、FTIR和TG-DTA对其结构和热稳定性进行表征。结果发现,NZL的热稳定性明显高于CZL。在此基础上,分别采用共沉淀法和离子交换法制备阴离子十二烷基硫酸钠(DS)和两性十二烷基二甲基羧基甜菜碱(DCB)表面活性剂插层CZL和NZL插层材料,并采用XRD和FTIR表征其结构,结果表明,采用离子交换和共沉淀法均可合成晶型单一且结构完整的NZL-DS;采用共沉淀法可合成晶型单一的NZL-DCB结构;采用离子交换和共沉淀法均可合成两种晶型的CZL-DS,且离子交换法不能完全取代层间的NO-3;采用离子交换法不能合成NZL-DCB和CZL-DCB,这与DCB的带电性弱有关。

纳滤膜脱除高粘度两性表面活性剂中的盐

采用纳滤膜考察了操作压力、不同的料液浓度、流量改变和浓缩过程对两性表面活性剂N,N-二甲基十二烷基甜菜碱(BS-12)中盐的脱除和BS-12浓缩效果的影响。实验结果表明:在操作压力2.5 M Pa和料液流量为583 L/h下,对30%BS-12稀释后的BS-12浓度144 g/L和氯化钠浓度39.2 g/L料液进行纳滤膜脱盐浓缩,BS-12的截留率达到95%以上,氯化钠除盐率90%以上,可获得含盐量低于1%的BS-12,因而具有实际应用价值。

达洁灵消毒剂部分性能的试验观察

达洁灵消毒剂为含三氯均二苯脲50 g/L和十二烷基二甲基甜菜碱的复方消毒液。为了解其部分性能,进行了悬液定量杀菌试验、存放54℃稳定性检测与部分毒性试验。结果,以含500 mg/L三氯均二苯脲的达洁灵消毒剂溶液作用5 min,以含1 000 mg/L三氯均二苯脲者作用20 min,对悬液中白色念珠菌的杀灭率分别为99.92％与100％。于54℃存放14 d者,含550 mg/L三氯均二苯脲的该复方溶液作用5min,对悬液中白色念珠菌杀灭率为99.94％。该复方对小鼠口服LD50>5 000 mg/kg,作用后家兔皮肤无红斑和水肿。结果表明,该复方有较好杀灭白色念珠菌效果,稳定性较好,基本无毒、对皮肤无刺激。

硼酸/硼砂-甜菜碱阻燃处理对杨木定向刨花板力学性能的影响

以速生杨木单板为原料,酚醛树脂(PF)为胶粘剂,硼酸/硼砂为阻燃剂,十二烷基二甲基甜菜碱(Laurylbetaine)为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB),研究硼酸/硼砂的添加量以及十二烷基二甲基甜菜碱的添加量对OSB试验板物理力学性能的影响。结果表明,各试验板的物理力学性能均满足我国LY/T1580-2010《定向刨花板》中OSB/3类板的要求;硼酸/硼砂的加入使得试板物理力学性能下降,十二烷基二甲基甜菜碱的添加显著提高了定向刨花板的弹性模量、静曲强度和内结合强度。添加12%的硼酸/硼砂以及1.2%的十二烷基二甲基甜菜碱的OSB的物理力学性能最优,纵向MOE为11680MPa、横向MOE为5400MPa,纵向MOR为38.9MPa、横向MOR为19.5MPa,内结合强度为0.49MPa;最后还得到不同硼酸/硼砂、甜菜碱添加量与定向刨花板内结合强度的模型,为实际生产提供理论指导。

4种典型表面活性剂对恩诺沙星荧光强度的影响研究

采用荧光光谱法探究了4种典型表面活性剂在不同因素条件下（如pH、表面活性剂用量、反应时间、反应温度等）对恩诺沙星荧光强度的影响。结果表明,在最大激发波长为277 nm、最大发射波长为441 nm、体系溶液pH 4～6范围内的弱酸环境下,表面活性剂浓度达到临界胶束浓度,30℃下反应2 h,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、非离子型表面活性剂吐温80、两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱对恩诺沙星的荧光强度都有增敏作用。其中,十二烷基苯磺酸钠的增敏幅度最大,其次是十六烷基三甲基溴化铵,而吐温80和十二烷基二甲基甜菜碱的增敏效果不明显。