气源及纳米颗粒对氟碳-碳氢表面活性剂泡沫性能影响研究

以双子短链氟碳表面活性剂(Gemini)和两性碳氢表面活性剂(LAMC)为核心组分制备了环保型泡沫分散体。研究了纳米SiO_(2)颗粒和压缩气源种类对泡沫分散体起泡性、稳定性及铺展特性的影响。结果表明,纳米SiO_(2)颗粒与短链氟碳表面活性剂存在分子间相互作用,在试验范围内,与压缩空气相比,未添加纳米SiO_(2)颗粒的压缩氮气泡沫高度提升约5.8%,添加浓度为3%的纳米SiO_(2)颗粒后分散体发泡性能略微下降。随着纳米SiO_(2)颗粒的加入,泡沫的稳定性显著增加,氮气泡沫稳定性比空气泡沫提升约5%。纳米SiO_(2)颗粒形成网状结构聚集体堵塞在Plateau边界中,有效延缓泡沫析液和粗化,从而增强泡沫的稳定性。由于氮气和空气自身密度及对泡沫液膜渗透性的不同,压缩空气泡沫在油面上的平均铺展速率较压缩氮气泡沫提升2.6%。研究结果能够为纳米SiO_(2)颗粒在环保型泡沫灭火剂的研发和灭火应用方面提供理论指导。

氟碳-碳氢表面活性剂复配及其灭火性能

氟碳-碳氢表面活性剂复配溶液的泡沫性能和铺展性能对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的灭火能力起决定性作用。选取一种较短碳链氟表面活性剂C1157,对其与十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG0814)复配溶液的泡沫性能和铺展性能进行研究。研究表明:C1157与SDS复配后的溶液具有良好的发泡性能,与APG0814复配后的溶液具有较长的泡沫半衰期和良好铺展性能。将这3种表面活性剂按0.3%(质量分数,下同)C1157+0.1%SDS+0.6%APG0814复配,可获得一种兼具良好泡沫性和铺展性的溶液;将其应用在扑灭实验室小规模油火中,与市售AFFF比较,灭火时间从12.4s缩短至6.7s。复配溶液起泡高度、泡沫半衰期及铺展时间均优于市售AFFF。

有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂性能研究

针对氟碳表面活性剂作为水成膜泡沫灭火剂的核心组分,因其难以被生物降解且对环境危害严重而被严格限制使用的问题,研制出有机硅-碳氢表面活性剂复配的无氟环保型性能优良的发泡剂。选取市售绿色易降解的几种有机硅表面活性剂和碳氢表面活性剂,利用泡沫扫描仪和界面流变仪研究其表面活性和泡沫性能,采用单因素试验法对单一表面活性剂进行优选,通过正交试验法将优选的有机硅表面活性剂Silok 8022和碳氢表面活性剂AOS、LAMC进行复配试验,并对结果进行极差分析得到最佳发泡剂组合。结果表明:优选出的3种有机硅-碳氢表面活性剂最佳复配组合作为发泡剂具有优异的泡沫性能,相对于含氟碳表面活性剂FS-61发泡剂,有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂的最大泡沫体积增加了7 mL、最大泡沫含液量增加了2.28 mL及300 s析液率降低了3%;无氟泡沫灭火剂灭火时间较商用3%水成膜泡沫灭火剂缩短4 s。因此,复配发泡剂在环境友好的同时且具有较好的泡沫性能及灭火效果。

碳氟-碳氢表面活性剂混合水溶液在油面上铺展

本文研究RfCONH(CH2 ) 3N(C2 H5) 2 CH3I CnH2n + 1 COONa及RfCOONa CmH2m + 1 N(CH3) 3Br(Rf=F[CF(CF3)CF2 O]2 CF(CF3) ;n =7,9,11,13;m =8,10 ,12 )两类正、负离子碳氟 碳氢表面活性剂混合水溶液在油面上的铺展及对油面的密封性能。研究表明在碳氟表面活性剂中加入异电性碳氢表面活性剂可大大降低碳氟表面活性剂水溶液的铺展浓度 ,也可使一些因表面张力较高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展。在碳氟表面活性剂中加入异电性碳氢表面活性剂可提高水膜对油面的密封性。若在混合表面活性剂中加入黄原胶 。

正、负离子碳氟-碳氢表面活性剂混合水溶液的表面活性

Surface Activities of aqueous mixtures of cationic anionic fluorocarbon hydrocarbon surfactants, F[CF(CF 3)CF 2O] 2CF(CF 3)CONH(CH 2) 3N(C 2H 5) 2CH 3I/C nH 2n+1 COONa (n=7,9,11,13) and F[CF(CF 3)CF 2O] 2CF(CF 3)COONa/C nH 2n+1 N(CH 3) 3Br(n=8,10,12),were investigated.It was showed that,counter charged hydrocarbon surfactants increase the efficiency and in some cases the effect of fluorocarbon surfactants was to decrease surface tension of aqueous solution.However,surface activity of fluorocarbon surfactants is decreased if the length of hydrocarbon chains is longer than that of fluorocarbon chains.

采用液相色谱-串联质谱法测定多种食品中15种氟碳表面活性剂残留量

采用液相色谱串联质谱法测定了多种食品中的全氟丁烷磺酸、全氟己烷磺酸、全氟辛烷磺酸、全氟癸烷磺酸、全氟己酸、全氟癸酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟十一酸、全氟十二酸、全氟十三酸、全氟十四酸、全氟丁酸、全氟戊酸、全氟庚酸的含量,并选择离子检测进行阳性验证,采用离子对液液萃取法（LLE）和固相萃取法（SPE）处理,定容后供液相色谱-质谱/质谱仪测定和验证,外标法定量。该方法的最低检出限、线性范围和方法回收率分别为,1μg/kg、1～100μg/L和76.50%～110.00%。

碳氟碳氢表面活性剂表面活性及灭火性能

对全氟辛基磺酰基季铵碘化物 (FC-2 0 3 )和十二烷基苯磺酸纳 (SDBS)混合溶液的表面张力、起泡能力及其灭火性能进行了试验研究。结果表明 ,FC-2 0 3与 SDBS复配对于提高溶液的表面活性具有明显的协同效应 ,混合溶液只有在同时具备低表面张力和较强起泡能力条件下才表现出较好的灭火性能。对于浓度为 5 mmol/ L 的混合溶液 ,当 FC-2 0 3与 SDBS的物质的量比为 1∶ 2时 ,其灭火时间可降低至 6.9s。研究结果对于碳氟碳氢表面活性剂在灭火剂中的应用具有一定的意义。

液相色谱-串联质谱法检测饲料和多种动物中15种氟碳表面活性剂的残留量及多种氟碳表面活性剂的生物累积性研究

建立液相色谱-串联质谱法测定饲料和多种动物中15种氟碳表面活性剂残留量的方法,并对实际样品中15种氟碳表面活性剂残留量进行测定。测定结果表明在鲤鱼、鸡肉和猪肉中,氟碳表面活性剂有非常高的检出,并且集中于全氟己酸(PFHx A)(C6)、全氟辛烷磺酸(PFOS)(C8)、全氟壬酸(PFNA)(C9)、全氟癸酸(PFDA)(C10)、全氟十一酸(PFUd A)(C11)和全氟十二酸(PFDo A)(C12)这6种。为探究氟碳表面活性剂在生物体内的累积性规律,研究以上6种氟碳表面活性剂在不同年龄(幼年期及成年期)的鸡、鲤鱼和猪中的累积性规律。数据表明,在所测试的样品中,主要积累的是长链的PFCs,PFCs的含量基本随着氟碳表面活性剂碳原子数的减少而逐渐降低。积累性试验表明,氟碳表面活性剂在不同的生物体内有较明显的选择性生物积累作用,在肉类样品更容易累积长链PFCs。

碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂混合水溶液的表面吸附与胶团形成(Ⅳ)——非离子-非离子体系

测定了25℃不同比例的C_(10)F_(19)O(C_(2)H_(4)O)_(9)H与C_(8)H_(17)C_(6)H_(4)O(C_(2)H_(4)O)_(10)H混合水溶液的表面张力,研究混合水溶液的表面性质与胶团形成。用两种不同方法计算在表面上的表面成份、分子之间相互作用参数(β_(σ))。结果表明,在非离子型碳氟和碳氢表面活性剂混合水溶液中,两种表面活性剂基本上各自形成胶团;表面分子相互作用参数皆为正值;表明此混合体系中碳氟链与碳氢链之间互疏作用的存在。

碳氟链与碳氢链表面活性剂的相互作用与混合单分子层结构研究

应用Ｌａｎｇｍｕｉｒ天平、ＬＢ技术、原子力显微镜（ＡＦＭ）与摩擦力显微镜（ＦＦＭ）研究不同类型的表面活性剂混合不溶膜的性质。提供它们的表面压－面积（π－Ａ）曲线和单分子层图象。结果表明Ｃ１８Ｈ３７ＳＯ３Ｎａ－Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＨ混合凝聚膜发生相分离，Ｃ１８Ｈ３７ＳＯ３Ｎａ形成六方微畴分布在连续的Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＨ相中；Ｃ１２Ｈ２５ＳＯ４Ｎａ－Ｃ１８Ｈ３７Ｎ（ＣＨ３）３Ｂｒ形成了相当均匀完整的混合膜；Ｃ１８Ｈ３７Ｎ（ＣＨ３）３Ｂｒ－Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＨ所成膜呈微不均匀状态。从热力学和分子动力学角度进一步研究了Ｃ１８Ｈ３７ＳＯ３Ｎａ－Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＨ混合凝聚膜体系的分子间相互作用特性。结果表明，碳氢链与碳氟链之间的ＶａｎｄｅｒＷａａｌｓ相互作用弱于两碳氟链之间的或两碳氢链之间的相互作用。这是碳氟链与碳氢链化合物互疏作用的根源。但是由此产生的能量差别不大，故如果两分子的其他基团间存在其他相互作用则这种互疏性将被掩盖而难以察觉。这正是造成在不同的碳氟链表面活性剂与碳氢链表面活性剂混合研究中有时得到混合胶团，又有时得到两种胶团的原因。

阳离子碳氟、碳氢表面活性剂对Q235钢在HCl溶液中的缓蚀性能

氟碳表面活性剂在酸性介质中具有缓蚀作用,目前,对其作金属缓蚀剂的研究未见报道。研究了阳离子碳氟表面活性剂FCI-3和碳氢表面活性剂CTAB在1.0 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。通过静态失重法、极化曲线、电化学阻抗谱及扫描电镜对表面活性剂不同浓度时的缓蚀性能进行了对比研究。结果显示:FCI-3和CTAB表面活性剂对碳钢的缓蚀机理均属"几何覆盖效应"和混合型缓蚀剂,后者以抑制阳极反应为主,二者的缓蚀效率均随缓蚀剂浓度的增加而增大;FCI-3的缓蚀性能比CTAB的好。

碳氢与碳氟表面活性剂混合水溶液的胶团与囊泡形成

碳氢与碳氟表面活性剂混合水溶液的胶团与囊泡形成丁慧君，戴群英，张兰辉，赵国玺（北京大学物理化学研究所，北京，１００８７１）关键词囊泡，表面活性剂，胶团形成，负离子结合度，表面活性利用结构简单的表面活性剂代替生物膦脂形成人工囊泡的研究正受到普遍关注［１...

碳氢表面活性剂复配研究的进展

介绍了碳氢表面活性剂的分类及性能,综述了各类碳氢表面活性剂的复配规律,包括同类型表面活性剂之间的复配及不同类型表面活性剂之间的复配,并介绍了无机电解质及极性有机物对碳氢表面活性剂复配的影响。最后,对碳氢表面活性剂的发展趋势进行了展望。

含氟碳气体的表面活性剂类声学造影剂的体外实验

目的 研究含氟碳气体的表面活性剂类声学造影剂的基本特性。方法 将具有表面活性作用的司班 -80 和吐温 -80 按一定的体积比配制 ,加入 6 %低分子右旋糖酐溶液至 10ml,并将混合液充分搅拌 ;用声振仪振荡混合液 40s ,同时从注射器的底部匀速注入 10ml全氟丙烷气体。光镜 40 0倍下动态观察微气泡的浓度和直径 ,并运用体外循环系统观察不同剂量的彩色多普勒信号增强效果。结果 造影剂中微气泡的峰值浓度为 3.8× 10 9/ml,其中 90 %微气泡直径≤ 4.5 μm。体外模拟循环系统的能量多普勒信号增强持续时间随剂量增加而增加。结论 表面活性剂类声学造影剂的微气泡直径小、浓度高 ,且具有价格低廉、制作简单和明显增强多普勒信号的特点 。

表面活性剂和质子酸协同催化合成3,4-二氢嘧啶-2-酮

经典的Biginelli反应用盐酸作催化剂，通常收率较低（20％～50%），而表面活性剂和质子酸协同催化能有效的促进Biginelli反应进行。以苯甲醛、β-酮酸酯和尿素三组分为反应物，再加入表面活性剂（β-环糊精）和盐酸，用乙醇作溶剂，缩合制备3，4-二氢嘧啶-2-酮。考察了反应物摩尔比、反应时间、β-环糊精的物质的量和不同表面活性剂等因素对收率的影响。结果表明，在苯甲醛、β-酮酸酯、尿素的摩尔比为1．0：1．2：1．5，β-环糊精的物质的量为2．5mmol，浓盐酸的体积为0．25mL，乙醇的体积为25mL，回流时间为8h的条件下，3，4-二氢嘧啶-2-酮收率达到92％．

碳氢/碳氟混杂型表面活性剂的研究进展

阐述了分子中同时含有一条碳氢链和一条碳氟链的碳氢/碳氟混杂型表面活性剂的基本概念,介绍了该类表面活性剂的发展历史、研究现状及典型分子的合成方法,归纳了其流变特性、聚集行为及其在乳化、生物医药等领域的实际应用,提出应从分子结构设计入手,有针对性地研发新一代碳氢/碳氟混杂型表面活性剂。

碳氟链与碳氢链表面活性剂在固液界面上的吸附

全氟辛酸及其钠盐和十二烷基硫酸钠在R972上的吸附等温线均为S型或LS型，指示固液界面吸附过程中有表面疏水缔合物生成．碳氟表面活性剂的饱和吸附量显著高于碳氢表面活性剂的饱和吸附量．加电解质于液相使各体系吸附量上升．对于碳氟表面活性剂，甚至引起吸附等混线类型变化．例如，不加电解质时全氟辛酸在R972上的吸附等温线为S型，而加入HCl（c＝0．05mol·dm－3）使吸附等混线变成LS型．全氟辛酸比全氟辛酸钠在R972上的吸附更强．几种表面活性剂在R972上的吸附均随温度升高而减少。应用两阶段吸附模型及通用吸附等温线公式可以很好地解释所得实验结果．

有机硅对碳氢表面活性剂泡沫性能的影响

制备非离子硅氧烷表面活性剂与阴离子、非离子、阳离子碳氢表面活性剂的混合物的水溶液。用最大气泡压力法测量混合物水溶液的表面张力,用标准Ross-Miles方法评估混合物的起泡能力和泡沫稳定性。发现添加有机硅表面活性剂可以使碳氢表面活性剂水溶液的表面张力降低。临界胶束浓度也发生了改变,2235/SDS、2235/CTAB混合溶液的CMC都随着2235浓度的增加,从7.8、7.5 mmol/L降低到4.0、5.7 mmol/L,并且CMC处的表面张力也降低,而且越接近CMC,表面张力变化越明显。无论碳氢表面活性剂的离子类型如何,混合物的泡沫稳定性通常随着有机硅表面活性剂的浓度的增加而提高。

氟表面活性剂的合成及油田应用的最新进展(待续)

与碳氢表面活性剂相比,氟表面活性剂降低表面张力的效率更高,且具有高热稳定性并能改善表面性能。然而,氟表面活性剂的亲水性不如碳氢表面活性剂。这一点限制了氟表面活性剂在更大范围内的应用。例如,Yoshino等合成了含有2条氟烷基链的阴离子型氟表面活性剂(图9)。

有机硅/碳氢表面活性剂对水成膜灭火剂性能的影响

针对目前水成膜灭火剂中表面活性剂存在环境危害的问题,选择性能优良、环境友好型表面活性剂,制备水成膜灭火剂,并对添加表面活性剂的灭火剂性能进行测试。结果表明,有机硅表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)与双性型碳氢表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)在复配后具有较为良好的性能,起泡能力较高,泡沫稳定,铺展迅速,灭火时间短。