低泡非离子表面活性剂——生物降解能力和性能最优化

引言低泡非离子表面活性剂在漂洗剂、机洗餐具洗涤粉、洗瓶剂及喷雾清洗剂等方面的应用已有几十年了。具有一个或多个环氧乙烷一环氧丙烷嵌段共聚物的典型配方可使润湿性、去污力及污垢消泡性三者达到适当平衡。大约在20年前,生物降解能力就作为严重的环境问题被提出来。事实上,,高分子EO/PO

三次采油用月桂醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的高效液相色谱分析检测方法

为了建立三次采油用月桂醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的液相色谱分析检测方法,通过对色谱要素的优化实验,确立了最佳色谱条件,并进行了方法学评价。实验确定色谱柱为羟基柱,规格为150 mm×4.6 mm;流动相为乙腈与水;梯度洗脱(0~3 min:25%乙腈/75%水;3~8 min:90%乙腈/10%水;8.01 min:25%乙腈/75%水);流速为1.0 mL/min;质谱检测器正模式检测;进样量为2μL。该方法在20~200 mg/L浓度范围内线性相关系数R=0.99998,检出限低至5 mg/L,加标回收率在88.10%~97.14%之间,10 min完成一次分析,展现了检测结果准确、检测方法灵敏、快速的色谱学优点,能够满足复杂采出液中月桂醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的定量检测。因采用质谱检测器,可同时开展油井采出液中月桂醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的结构鉴定。

非离子及两性型碳氢表面活性剂对全氟辛酸在土壤中迁移的影响

碳氟型表面活性剂全氟辛酸(Perfuorooctanoic Acid,PFOA)的大量使用导致其与各类碳氢表面活性剂广泛共存于土壤-地下水环境中,对人体健康和生态安全存在潜在威胁.通过柱实验探究不同离子强度条件下(1.5 mmol·L^(-1)和30mmol·L^(-1)),非离子型碳氢表面活性剂烷基糖苷(Alkyl Polyglycoside,APG)及两性型碳氢表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(Dodecyl Dimethyl Betaine,BS-12)对PFOA在两种饱和土壤中迁移行为的影响和作用机制.结果表明,APG能促进PFOA的迁移行为,其主控机制为APG与PFOA在土壤表面的竞争吸附作用;BS-12能通过对土壤表面负电荷的中和作用及疏水作用增强PFOA在土壤中的阻滞,抑制其迁移行为.因此,预测和评估PFOA在土壤中的迁移行为时,需考虑共存碳氢表面活性剂的影响.

琥珀酸衍生物类非离子型表面活性剂的合成及性能评价

利用N-十二烷基琥珀酸酐、L-亮氨酸和聚醚醇为原料合成了两种非离子型表面活性剂,并通过核磁共振氢谱验证了分子结构;通过表面张力仪分别测试了两种非离子型表面活性剂在不同浓度下的表面张力,并根据γ-lgc曲线确定了临界胶束浓度;通过析水率研究了表面活性剂的乳化性能;使用分子动力学模拟技术,研究了表面活性剂在油水界面处的聚集形态以及与油和水之间的作用。结果表明,与表面活性剂1相比,表面活性剂2含更多的非离子亲水组分,因此降低表面张力效果更好;表面活性剂1及表面活性剂2的临界表面张力(γ_(CMC))分别为25.54、24.46 mN/m;在低浓度下,两种非离子型表面活性剂均具有较高的析水率,乳化效果不佳,但在高浓度下乳化效果较好,采用两种非离子型表面活性剂制备的乳液均具有一定的稳定性;表面活性剂分子的静电势分布影响了其亲水和亲油的性质。

非离子表面活性剂在芘污染黄土上的吸附及其影响因素

表面活性剂(SAA)在土壤上的吸附会降低SAA对有机污染土壤的淋洗修复效率。多环芳烃(PAHs)的存在对黄土吸附非离子SAA的影响还鲜见报道。采用土柱淋溶模拟实验法,研究了芘(PYR)对黄土吸附聚乙二醇辛基苯基醚(TX 100)和聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯(TW 80)的影响,并探究了溶液pH和离子强度对吸附的影响。结果表明:PYR的存在提高了黄土对TX 100和TW 80的吸附量,分别由不含PYR的50.70 mg/kg和32.06 mg/kg增加到含PYR的54.47 mg/kg和44.53 mg/kg;溶液pH对黄土吸附非离子SAA有明显影响,吸附量随pH值增加而缓慢降低;在所研究的离子强度范围内,NaCl浓度对黄土吸附非离子SAA的行为没有产生明显影响。吸附动力学拟合参数表明,准二级吸附动力学方程能较好地描述TX 100和TW 80在黄土上的吸附行为。解吸结果表明,吸附在黄土上的TX 100和TW 80均不牢固,用去离子水淋洗后,可去除大部分吸附在土壤上的SAA,在PYR存在的土壤中,TX 100和TW 80的残留量分别为1.57 mg/kg和0.65 mg/kg,在没有PYR存在的土壤中,二者的残留量分别为0.69 mg/kg和0.46 mg/kg,表明土壤中存在的PYR可提高TX 100和TW 80在黄土上的残留量,但影响并不明显。基于以上结果得出PYR的存在虽然增加了非离子SAA在黄土上的吸附和残留量,但由于SAA在土壤中的最终残留量较低,其造成的土壤二次污染不明显,因此,选用非离子SAA淋洗液修复疏水有机土壤的技术是可行的。

非离子-阴离子Bola型表面活性剂和纳米SiO2颗粒协同稳定的双重响应型O/W乳状液

合成了一种非离子-阴离子Bola型智能表面活性剂,通过pH-响应可以在非离子型CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH(pHpKa)之间转换。单独使用时,非离子型和Bola型分别表现为不良乳化剂和优良乳化剂。与纳米SiO_(2)颗粒复配使用时,非离子型能与SiO_(2)颗粒协同稳定O/W(正癸烷)型Pickering乳状液,其中表面活性剂通过氢键作用吸附到颗粒表面产生原位疏水化作用,提高了颗粒的表面活性,并且这种Pickering乳状液具有pH-和温度-双重响应性,能够通过改变pH或者温度使乳状液在稳定和破乳之间实现多次转换。另一方面,Bola型CH_(3)O(EO)5-R_(11)-COONa能够与纳米SiO_(2)颗粒协同稳定分散液包油(oil-in-dispersion)乳状液,该乳状液具有良好的耐温性,但对调节pH时产生的盐较为敏感。然而与破乳后能完全返回水相便于回收再利用的同系物CH_(3)O(EO)7-R_(11)-COOH相比,具有较短EO链的CH_(3)O(EO)_(5)-R_(11)-COOH无论处于非离子型还是Bola型状态仍具有相当的油溶性,破乳后不能完全返回水相,表明EO数大小对这类新型智能表面活性剂的性能有显著的影响。

特殊非离子表面活性剂在浓缩洗涤剂中的应用

在浓缩洗涤剂配方中,因大部分非离子表面活性剂有凝胶区间、阴离子表面活性剂溶解度有限,常常面临配方稳定性的技术挑战。通过探究了两个特殊的直链醇烷氧基化物EcoSense EP2308和EP2325,与AEO-9和异构醇醚在浓缩洗涤剂中的应用对比,实验发现EP2308和EP2325可显著提升浓缩洗涤剂的皮脂去污力,改善配方低温稳定性。使用EP2325可提高配方中阴离子表面活性剂的占比,让配方设计更加具有灵活性。

超滤离心法测定柚皮素非离子表面活性剂囊泡的包封率

目的为解决柚皮素溶解度低、不易定量测定的问题,建立一种测定柚皮素非离子表面活性剂囊泡(naringenin niosomes,Nar-Nio)包封率的方法。方法采用超滤离心法分离Nar-Nio和游离柚皮素(naringenin,Nar),并通过高效液相色谱仪测定包载Nar和游离Nar含量,计算包封率。通过单因素实验进行Nar-Nio处方优化,使用该法平行测定3批Nar-Nio的包封率和载药量。结果柚皮素在0.5~100μg/ml范围内峰面积与浓度呈良好线性关系(R^(2)=0.9999)。日内及日间精密度RSD均小于2%。超滤膜吸附率、加样处理回收率以及超滤加样回收率在98%~102%之间。Nar-Nio的最佳处方和工艺为柚皮素3 mg,Span-60质量24 mg,胆固醇16 mg,水化介质体积15 ml,水化温度60℃,搅拌速度800 r/min,搅拌时间60 min。使用该法平行测定3批Nar-Nio,平均包封率和载药量分别为81.23%和1.88%。结论超滤离心法重复性好、准确度高、操作方便,能够较好分离游离药物,可用于Nar-Nio包封率的测定。

非离子表面活性剂对还原氧化石墨烯分散性能的影响

为了提高热还原法制备的还原氧化石墨烯(RGO)在水溶液中的分散性,采用超声波处理结合非离子表面活性剂分散的方法,选择聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、吐温80(TW-80)和聚乙烯醇(PVA)三种非离子表面活性剂,研究RGO的分散性能。通过静置法分析了不同非离子表面活性剂对RGO水溶液的分散稳定性,结果表明添加非离子表面活性剂能有效提高RGO的分散性,其中1.5%PVP K30和3%TW-80处理后的RGO分散稳定性最好。通过拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对分散后的RGO进行了表征,结果表明,分散后RGO的层间距增大,PVP K30-RGO的表面褶皱较少,较为光滑,且层间距最大,为0.42nm。

共轭聚合物m-PPEASO_(3)Na荧光检测非离子表面活性剂临界胶束浓度

折线型水溶性荧光共轭聚合物聚(1-丙氧磺酸基-3,5-苯撑-乙炔撑-9,10-蒽撑),m-PPEASO_(3)Na,其主链骨架在水中及低浓度非离子表面活性剂的水溶液中以螺旋形构象存在,因而在630 nm处表现出很弱的荧光发射。然而一旦水溶液中非离子表面活性剂的浓度增大达到临界胶束浓度以上,荧光发射急剧增强同时有较大的蓝移,这直接指示了表面活性剂胶束的形成过程,提供了测定一些常见的非离子表面活性剂如Brij-35、曲通、吐温临界胶束浓度的简便荧光分析方法。尤其是Brij-35,荧光发射峰蓝移最大达到85 nm,且在紫外灯下裸眼可见明亮的黄绿色荧光。m-PPEASO_(3)Na和表面活性剂胶束之间强烈的疏水相互作用导致聚合物主链螺旋形构象向伸展的无规线团构象转变,作为其结果,聚合物的荧光发射有极大的增强且发射峰蓝移。

非离子型表面活性剂的合成方法的研究与市场发展

综述了非离子型表面活性剂的结构;归纳了目前非离子表面活性剂的不同类型:聚氧乙烯醚型、多元醇型、聚醚型、含氮型,介绍了它们的合成方法、特点与发展现状,并就不同类型表面活性剂的应用领域进行了分析比较;阐述了近几年非离子型表面活性剂的市场发展,其产业规模随着我国表面活性剂需求量的上涨而快速发展,合成方法也朝着绿色新兴的方向发展;最后提出了当前非离子表面活性剂产业布局中存在的不足,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为非离子型表面活性剂行业发展更加健康化提供参考。

一种阴离子-非离子表面活性剂型降黏剂的制备及性能评价

以非离子表面活性剂曲拉通TX-100和阴离子表面活性剂对苯乙烯磺酸钠为原料复配制备了一种新型降黏剂,测定了新型降黏剂的表面张力、临界胶束浓度、界面张力及润湿性,考察了表面活性剂分子结构、降黏剂含量、实验温度和矿化度对降黏剂性能的影响,并分析了降黏剂的降黏机理。实验结果表明,新型降黏剂具有良好的降黏效果和耐温耐盐性能。降黏剂将稠油从油包水型乳状液转化成水包油型乳状液,生成的水膜提高了稠油的流动性,降黏剂分子通过油水界面扩散进入油相后,苯环与胶质和沥青质分子结构中的芳多环形成π-π作用,改变了稠油分子内部结构中存在的氢键、范德华力等作用力,从而达到降黏的效果。

聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的乳化性能的比较研究

以环氧乙烷加成数接近9的烷基醇聚氧乙烯醚为研究对象,比较性研究了壬基环己醇聚氧乙烯醚(9)、壬基酚聚氧乙烯醚(10)、异构十三醇聚氧乙烯醚(9)、仲醇聚氧乙烯醚(9)以及十二醇聚氧乙烯醚(9)五种非离子表面活性剂对几种日用化学品用油及其混合物的乳化力。实验结果表明,支链化疏水基更有利于非离子表面活性剂对油的乳化,壬基环己醇聚氧乙烯醚(9)具备替代壬基酚聚氧乙烯醚(10)在日用化学品中应用的潜力。

糖苷双子非离子表面活性剂的制备及性能

以烷基糖苷为原料,乙二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚为联接基合成出2种不同链长的糖苷双子非离子表面活性剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物进行结构表征,并在25℃下对3种物质的表面张力、泡沫、乳化、接触角及增溶等性能进行测试。结果表明:所合成的2种双子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)均比单体低一个数量级,并且具有更好的亲水性、更低的起泡及稳泡性、更强的增溶能力,但乳化能力均弱于单体。所合成的双子表面活性剂的CMC、起泡及稳泡性随联接基链长增长而降低,乳化、亲水及增溶等性能随链长增长而增强。

非离子表面活性剂Triton X-100/Na_(2)SO_(4)双水相体系萃取分离钨钼的研究

采用非离子表面活性剂Triton X-100与硫酸钠构成的双水相体系,研究了水溶液中钨和钼的萃取分离性能。考察了温度、pH值、钼络合剂种类及用量等对钨和钼分离性能的影响。结果表明:在酸性条件下,络合剂酒石酸钠、柠檬酸钠能与钼形成稳定的络合物、从而抑制钨钼杂多酸的形成,实现钨、钼的高效分离;在pH=2.0,温度为343.15K,络合剂酒石酸钠质量分数为3%时,钨、钼分离效果最好,分离因子可达328。借助紫外光谱、红外光谱等分析手段研究了钨、钼萃取机理。结果表明,钨依靠仲钨酸B阴离子与表面活性剂分子中质子化的聚氧乙烯拟阳离子间产生的静电引力被萃取到表面活性剂相,而钼则以亲水性络合物形式留在水相。

低聚阳离子表面活性剂合成进展

低聚表面活性剂作为一类高效低耗的新型表面活性剂,在三次采油、医药、工业缓蚀等领域展现出良好的应用前景。低聚表面活性剂由两个或更多两亲基元通过联接基团以化学键的方式联接而成,其结构介于单链表面活性剂和聚表面活性剂之间。联接基团拉近了分子中多个两亲基元的距离,使其表现出更强的聚集能力。同时,联接基团结构和分子空间拓扑结构更加多样化,使其具备了更加丰富的构象和聚集形貌转变过程。上述特性使其作为高效低耗型油田化学剂和响应性软物质材料方面独具优势,但其合成难度大,限制了该类表面活性剂的系统研究。基于此,详细归纳了线状、星状和环状3类不同空间拓扑结构的低聚阳离子表面活性剂的合成方法。着重介绍了以多元醇、多元胺、多元酚、多元环氧化合物、多元羧酸(酯)等作为原料,利用其所含的羟基、氨基、羧基、酯基等活性反应基团来制备作为联接基团骨架的星状中间体,然后将中间体末端进行季铵化反应,制得星状低聚阳离子表面活性剂。通过对3类低聚表面活性剂合成路线的总结,建议将来利用酯化反应、酰胺化反应、席夫碱反应、开环反应等的组合来设计合成具备刺激响应性及良好生物相容性的低聚阳离子季铵盐表面活性剂。

低泡表面活性剂AMEO的合成及性能研究

以壬二酸二单乙醇酰胺为原料,通过乙氧基化反应合成了一系列具有不同氧乙烯含量的壬二酸二单乙醇酰胺聚氧乙烯醚(AMEO-p,p=30,40,50,60,70)低泡型表面活性剂。通过红外谱图证明合成了目标产物,并测定了实际氧乙烯含量,其结果与理论氧乙烯含量基本一致。测试了系列AMEO-p的润湿性,去污性,泡沫性等应用性能,优选出润湿性能好,去污力强,泡沫低的AMEO-50表面活性剂。并对其表面性质与物化性能进行了系统研究。结果表明,AMEO-50的临界胶束浓度为0.5 g/L,平衡表面张力为31.21 mN/m。其质量浓度的增加会导致动态表面张力达到平衡的时间缩短,且表面张力降低的速率增快。另外AMEO-50可以与水任意比例互溶,无凝胶相区,具有高浊点,低凝固点的特性,是一种应用温度范围广、可用于超浓缩洗涤产品配方中的低泡型表面活性剂。

阳-非离子型表面活性剂醇醚季铵盐的合成及性能

以Guerbet醇醚(C_(24)PO_(10)EO_(10)OH)非离子型表面活性剂为原料经氯代和季铵化反应合成了一种含支链烷基的醇醚季铵盐(C_(24)PO_(10)EO_(10)-TAC)。实验结果表明,这种新型的阳-非离子型表面活性剂具有优良的耐温耐盐性,当含量为0.3%(w)时,对水溶液中NaCl,CaCl_(2),Na_(2)SO_(4)三种无机盐的容忍度分别可达186000,170000,155000 mg/L,且在80℃下密封保存30 d后,有效物浓度保持率高达98.5%。这种表面活性剂在碳酸盐岩/水界面的吸附量仅为3.08×10^(-7)mol/g(0.45 mg/g),显著低于传统的阳离子型表面活性剂,同时可有效提高碳酸盐岩表面的亲水性。将C_(24)PO_(10)EO_(10)-TAC与亲水性非离子表面活性剂烷基糖苷APG-1214以及另一种阳-非离子型表面活性剂C_(18)PO_(25)EO_(20)-TAC复配,得到的二元或三元表面活性剂混合物可在总含量为0.06%~1.00%(w)的范围内将相关原油/模拟盐水(矿化度75346 mg/L)的界面张力降至超低。

阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成研究进展

介绍了磺酸盐型、羧酸盐型和其他类型阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成研究进展,简述了阴-非离子型Gemini表面活性剂与其他表面活性剂复配体系的性能特点及相关应用,并对阴-非离子型Gemini表面活性剂的发展趋势进行了展望。

盐引发阴离子/非离子表面活性剂复配体系中囊泡自发形成

在无盐时,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-100)的复配体系中只有混合胶束存在,而盐的加入即可以引发体系中囊泡的自发形成,这使得囊泡的形成变得更加简单.引发机理可以归因于盐对离子表面活性剂的极性头双电层的压缩作用,减少了极性头的面积,加上非离子表面活性剂的参与使得堆积参数P增加,导致了半径更大的聚集体的形成.制作了SDBS/TX-100/盐水拟三元相图,通过目测和表面张力的变化确定了囊泡形成的带状区域,并用负染色电镜(TEM)对囊泡进行了表征,同时测定了盐度以及相同盐度下表面活性剂浓度对囊泡粒径的影响,发现囊泡的粒径随着盐度的增加而增加,而在同一盐度下,囊泡的粒径基本不受表面活性剂浓度的影响.