哌啶类离子液体表面活性剂为模板制备介孔二氧化硅

以哌啶类离子液体表面活性剂N-十六烷基-N-甲基哌啶溴盐([C_(16)MPip]Br)为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在碱性环境下,通过水热合成法制备出形貌可控的介孔二氧化硅。研究了[C_(16)MPip]Br/TEOS和NH_(4)OH/TEOS物质的量之比、水合温度、煅烧温度等反应条件对介孔二氧化硅结构的影响。采用小角X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)、N_(2)吸附-脱附和透射电子显微镜(TEM)对所制备的介孔二氧化硅样品进行了结构表征。结果表明,介孔二氧化硅的结构受反应条件的影响,在[C_(16)MPip]Br/TEOS和NH_(4)OH/TEOS物质的量之比分别为0.32和13,水合温度为25℃,煅烧温度为550℃时,[C_(16)MPip]Br作为模板可以制备出规则有序的介孔二氧化硅MCM-41,其比表面积约为1000 m^(2)/g,孔径约为2.5 nm。

离子液体表面活性剂的合成与应用(Ⅰ)——离子液体表面活性剂的结构和分类

在介绍了离子液体的结构特点和特性的基础上,重点综述了离子液体表面活性剂的结构特征,并且按阳离子型、阴离子型、两性型、双子型和Bola型五类分别介绍了离子液体表面活性剂的典型结构和文献发表的主要品种,显示了离子液体表面活性剂具有较强的结构可设计性和未来品种的多样性。

[芥酰胺苯甲酸][胆碱]离子液体表面活性剂的合成及性能研究

鉴于简单易得的原料和潜在的环境友好性,脂肪酸型离子液体表面活性剂近年来引起了人们极大的兴趣。以菜籽油加工过程中的下脚料芥酸(二十二碳-13-烯酸)为原料,制备了一种超长碳链的脂肪酸基离子液体表面活性剂[芥酰胺苯甲酸][胆碱](EABCho)。通过傅里叶红外光谱仪、核磁共振氢谱、碳谱确认了其分子结构。利用表面张力、电导率、偏光显微镜和流变研究了该离子液体表面活性剂水溶液的表面活性、胶束化热力学以及溶液的相行为等基础性能。结果表明超长碳链和苯环结构的引入赋予了EABCho极强的自组装能力。EABCho的临界胶束浓度仅为0.01 mmol/L,胶束化自由能达到了-59.852 kJ/mol,均远低于短碳链的[月桂酰胺苯甲酸][胆碱]。随着浓度的增大,EABCho水溶液依次呈现出胶束相、六方液晶相和层状液晶相,均表现出显著的类凝胶性质。

咪唑类离子液体表面活性剂的合成及其形成微乳液的增溶能力研究

合成并提纯了3种离子液体表面活性剂——溴代-1-十二烷基(十四烷基、十六烷基)-3-甲基咪唑(C12 mimBr、C14mimBr、C16mimBr),利用平衡表面张力法测定了临界胶束浓度,检验了其纯度。利用δ-γ"鱼形"相图研究了C12 mimBr(C14mimBr、C16mimBr)/醇/烷烃/盐水(5%NaCl)微乳液体系的增溶能力,利用HLB平面方程计算了亲水-亲油平衡界面膜的组成及微乳液体系的相关物理化学参数,研究发现,表面活性剂分子碳链越长、醇碳链越长以及烷烃碳链越短,微乳液的增溶能力越强。

离子液体表面活性剂模板控制Nd_(2)O_(3)纳米颗粒的合成和形貌演化研究

研制一种新型离子液体表面活性剂模板,用于合成具有不同形态的单分散钕纳米颗粒。研究表面活性剂浓度和种类对制备过程的影响,采用多种分析技术对前驱体和Nd_(2)O_(3)纳米颗粒进行测定。结果表明,添加的表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(Cocoamidopropyl Betaine,CAPB)或1-十四烷基-3-甲基咪唑氯([C14mim]Cl)离子液体对产物有很大影响。随着CAPB浓度从0到20倍临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)的增加,Nd_(2)O_(3)的形貌从短纳米棒、纳米球、不规则薄片和高度规则的叶状纳米颗粒向环球形纳米颗粒转变,上述Nd_(2)O_(3)的物相都相同。然而,从形貌来看,添加[C14mim]Cl制备的Nd_(2)O_(3)与添加CAPB制备的Nd_(2)O_(3)有很大不同。表面活性剂浓度影响沉淀过程,表面活性剂形成不同的胶束结构,作为引导沉淀反应的液体模板。该合成过程简单,离子液体表面活性剂可用于制备纳米颗粒,组装具有新结构和新功能的纳米材料。

十二烷基硫酸钠对两性咪唑类离子液体表面活性剂1-磺丙基-3-十二烷基咪唑内盐界面聚集行为的影响

利用界面扩张流变技术,研究了两性咪唑类离子液体表面活性剂1-磺丙基-3-十二烷基咪唑内盐(C12im SP)的界面聚集行为,探讨传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对C12im SP界面聚集行为的影响机制。结果表明,少量SDS的加入可以填补界面上疏松的C12im SP分子间的空位,界面上形成表面活性剂混合吸附膜,界面张力显著降低;提高SDS的浓度,其分子从体相向界面层的扩散交换占优势,界面层分子逐渐达到饱和吸附,此后体系中有混合胶束形成。体相胶束中富集的SDS分子对C12im SP分子的"收纳"作用及进一步的"挽留"作用,加之C12im SP分子本身相对较大的空间位阻效应导致界面上的C12im SP分子一旦通过扩散作用被交换至体相,其很难再回复到表面层,即界面膜以SDS分子为主。通过调节体系中SDS的含量,可以实现对混合体系SDS/C12im SP/Na Cl(0.1 mol/L)界面聚集行为的调控,进而实现对界面膜性质的调控。

双子咪唑类离子液体表面活性剂的聚集行为

通过二步法合成了一系列具有6个亚甲基间隔基的双子咪唑类离子液体表面活性剂[C_(n)-6-C_(n)]Br_(2)(n=10,12。14),并且通过红外光谱及核磁氢谱对其结构进行了表征。利用表面张力及电导率法研究了[C_(n)-6-C_(n)]Br_(2)(n=10、12、14)在水溶液中的聚集特性。结果表明:[C_(14)-6-C_(14)]Br_(2)具有较好的表面活性。在连接基团一定时,随着咪唑环上烷基链长度的增加,其临界胶束浓度(CMC)和饱和吸附逐渐减小,而分子吸附面积和吸附效率逐渐增加,通过胶束化热力学参数(ΔG■m、ΔH■m、TΔS■m)得出[C_(n)-6-C_(n)]Br_(2)(n=10,12,14)胶束的形成是熵驱动过程。

离子液体型表面活性剂的研究进展

离子液体型表面活性剂是一种功能性离子液体,具有离子液体的特性,还具有双亲特性。简述了离子液体型表面活性剂的制备方法,在此基础上,重点综述了离子液体型表面活性剂的表面吸附、临界胶束浓度、表面张力等表面性能;同时介绍了离子液体型表面活性剂在微乳液聚合和酶催化反应中的应用,并对离子液体型表面活性剂的发展方向进行了展望。

离子液体和表面活性剂形成的双水相及其萃取性能

绘制了阳离子表面活性剂/离子液体/水三元体系20℃时的相图。用浊度法确定了相图内不同区域的边界范围,发现相图内靠近水角存在一较大的双水相区域。在双水相区域内选取一系列取样点配制样品,考察了质量比、温度和有机物对双水相的影响和双水相对辣椒色素萃取的分离效果。结果表明,在5℃～25℃内,温度对双水相影响较小;较佳双水相萃取体系组成NPTAB r与[Bmim][BF4]质量比约为2∶1。

一种新的离子液体表面活性剂软模板法合成碳酸锶纳米棒

在室温下,以SrCl2.6H2O和(NH4)2CO3为原料,采用咪唑季铵盐离子液体表面活性剂1-十六烷基-3-甲基咪唑溴盐[C16mim]Br软模板法制备了SrCO3纳米棒。利用透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。初步探讨了SrCO3纳米棒的形成机理。结果表明SrCO3纳米棒长度在200nm左右,由平均直径为10-20nm的纳米粒子组成,论文该制备方法简便、温和、快速、环境友好,具有一定的应用前景。

离子液体型表面活性剂研究

以1-甲基咪唑为原料,制备了6个常规离子液体:1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[bmim][BF_4]及[bmim][PF_6])、1-正己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[hmim][BF_4]及[hmim][PF_6])、1-正十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[C_(16)mim][BF_4]及[C_(16)mim][PF_6])和4个功能化离子液体:1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[2-hemim][BF_4]及[2-hemim][PF_6])、1-乙氧羰基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[eocmmim][BF_4]及[eocmmim][PF_6]).研究了这两类离子液体的一些物理性能,旨在挖掘离子液体在香料香精化妆品工业中的应用价值.分别检测了它们与一般溶剂的互溶性,并测定了它们的表面张力和发泡性能,实验结果表明,仅[C_(16)mim][BF_4]和[C_(16)mim][PF_6]具有发泡性能,发泡力分别为68和120 mm.

离子液体表面活性剂在水溶液中的自组装及其调控研究进展

离子液体表面活性剂在化学合成、材料制备和环境污染控制等方面的应用与它们在水溶液中的自组装及其微观结构密切相关。因此,研究离子液体表面活性剂在水溶液中的自组装行为具有重要的意义。本文重点综述了阳离子的结构、阴离子的类型、外加电解质、有机添加剂、环境因素(温度、溶液p H值和光)等对离子液体表面活性剂在水中的自组装行为以及对组装体结构影响的研究进展,总结了这些因素对离子液体表面活性剂在水中自组装的调控规律,展望了该领域的发展方向及面临的挑战。

离子液体表面活性剂的合成与应用(Ⅻ)——微乳液

离子液体表面活性剂替代传统表面活性剂构建微乳液具有明显的优势,且结构可设计;所制备的微乳液分为单相微乳液和多相微乳液,其相图主要包括拟三元相图和"鱼状"相图;微乳液的微观结构,如液滴尺寸、相互作用或极性等,可通过电化学技术、动态激光散射、小角X射线散射等技术来确定。此类微乳液可广泛应用于纳米粒子制备、聚合反应、金属离子萃取等领域。

Bola型离子液体基有机硅表面活性剂的合成及表面活性

以1,3-二(氯丙基)四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷为原料在浓盐酸催化下制成α,ω-二氯丙基聚硅氧烷,再与N-甲基咪唑反应合成Bola型咪唑离子液体基有机硅表面活性剂。对产物结构进行了核磁共振氢谱(1HNMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和差示扫描量热分析(DSC)表征,并进行了表面张力测定,结果表明:与烷基类Bola型表面活性剂相比,Bola型咪唑离子液体基有机硅表面活性剂具有更好的表面活性,第一临界胶束浓度(cmc)为0.13 g/L、第二cmc为7.92 g/L,最低表面张力(γcmc)为24.3 m N/m。

鼠李糖脂发酵液与OP类非离子表面活性剂复配驱油体系的研究

生物表面活性剂是微生物的代谢产物，具有化学方法难以生成的化学基团，性能良好，生产成本低，环境污染小。鼠李糖脂是生物表面活性剂的一种。等效烷烃扫描研究表明，对于高石蜡基特征的大庆脱气脱水原油，鼠李糖脂发酵液界面活性虽然较高，但单独使用时难以形成超低油水界面张力的驱油体系。根据ＨＬＢ值的可加合性和分子结构匹配性原理，将鼠李糖脂发酵液与ＯＰ类非离子表面活性剂复配，筛选出具有较低油水界面张力的驱油体系：０．６％（ｗｔ）发酵液＋０．４％（ｖ）ＯＰ５＋１．０％（ｗｔ）ＮａＯＨ，该体系４５℃恒温下与大庆脱气原油的界面张力小于５×１０－２ｍＮ／ｍ。模拟驱油实验表明，在水驱原油效率５８．６５％的基础上可再提高驱油效率１５．７５％（ＯＯＩＰ）。

表面活性剂对离子液体预处理纤维素的影响

采用离子液体1-甲基-3乙基咪唑磷酸二甲酯([MEIM][DMP])与表面活性剂耦合处理纤维素,考察表面活性剂对于酶解的影响,并用红外光谱、X射线衍射分析其机理。结果表明[MEIM][DMP]/聚乙二醇4000(PEG4000)处理的纤维素酶解率比未处理的纤维素高78.2%,比未加表面活性剂处理的再生纤维素高6.5%。红外光谱显示有PEG4000分子特征峰出现,X射线衍射分析表明PEG4000处理再生的纤维素几乎为无定形区。因此,PEG4000参与的处理有利于进一步提高纤维素酶解率,使结晶度降低,从而酶解率提高。

系列双子型咪唑类离子液体表面活性剂合成与性能研究

离子液体具有毒性低、耐腐蚀、耐环境恶劣、结构可调整等优点,可广泛用于油田开发中。以咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、溴代烷烃等为主要原料,通过微波辅助合成了一系列的双子离子液体表面活性剂。采用单因素实验和正交实验,确定了该系列产品的最佳工艺参数。利用FFT、NMR、HMR、HMR等方法对产物进行了结构表征,并对产物进行了表面/界面性能评估,包括临界胶束浓度、界面张力、润湿性能、乳化性能,并对其进行了表观和界面性能分析。

离子液体型表面活性剂的合成及性能研究

以咪唑、溴代戊烷为原料合成N-戊基咪唑,再用N-戊基咪唑与溴代辛烷、溴代癸烷、溴代十二烷、溴代十四烷,利用超声波辅助合成一系列N,N′-二烷基咪唑溴化铵.采用1H-NMR对N-戊基咪唑以及N,N′-二烷基咪唑溴化铵进行了结构表征.测定了N,N′-二烷基咪唑溴化铵的电导率和表面张力.结果表明:N,N′-二烷基咪唑溴化铵有较高的电导率并且随着浓度的增大而线性增大;N,N′-二烷基咪唑溴化铵可以降低水溶液的表面张力,且随着浓度的增大表面张力降低,随着烷基链的增长临界胶束浓度减小.

磷系两性表面活性剂类离子液体作为水泥助磨剂的研究

首次以磷系表面活性剂制备出离子液体并研究其作为水泥助磨剂的性能。利用烷基三苯基溴化膦等四种阳离子表面活性剂与十二烷基苯磺酸钠阴离子表面活性剂(SDBS)反应制备出了四种离子液体型磷系两性表面活性剂。水泥助磨效果显示,单纯的阴、阳离子表面活性剂都没有明显助磨效果,但由磷系表面活性剂与SDBS反应制备的离子液体都表现出卓越的助磨效果。其中,甲、乙、丙、丁基四种磷系离子液体的80μm筛余量减小率都超过了80%,四种添加剂最佳掺量均为0.23%。从整体看,四种离子液体随烷基链长的增加其助磨效果有增大趋势。对同种化合物,球磨时间大于50 min时,45μm筛余量减小率增加,80μm筛余量减小率却变小。通过实验表明,其休止角均小于粉体工业上规定的最大值40°,这4种助磨剂降低了水泥标准稠度。由此可见,新制备出的四种离子液体都具有较优异的助磨性能。

Fe_2O_3/H_2O_2类芬顿法处理阴离子表面活性剂废水的试验

摘要该文采用FeEOy／H2O2类芬顿试剂处理阴离子表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠（SDBS），研究了H2O2浓度、Fe2O3投加量、pH值及反应温度对处理效果的影响，结果表明SDBS的降解率随温度的升高而升高；当Hz02／Fe203=1．568（物质的量比）时体系具有较高的降解率；pH对体系降解率影响不大，在2～10的范围内降解率均较高；Fe2O3/H2O2非均相体系类Fenton试剂和Fe2＋／H2O2均相体系Fenton试剂的降解效果相差不大，但前者具有pH范围宽，易分离，不产生二次污染的特点。