NaBr对杂双子表面活性剂CmOhpNC8水溶液吸附和聚集的影响.pdf

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1、第27卷第3期应用化学Vo1．27No．32010年3月CHINESEJ0URNALOFAPPLIEDCHEMISTRYMar．2010NaBr对杂双子表面活性剂CmOhpNC8水溶液吸附和聚集的影响谢丹华周天华赵剑曦(福州大学化学化工学院应用化学系福州350002)摘要以表面张力和荧光探针技术研究了NaBr对杂双子表面活性剂CaOhpNC。(m：10，14，16)水溶液性质的影响。结果表明，NaBr强烈促进了COhpNC在气／液界面上的吸附和在水相中的聚集，其中c在c≥10mmol／L时降到极低的微摩尔

2、／升数量级，显示了相当高的降低水表面张力效率。在NaBr促进下，水溶液中COhpNC表现出强烈的预胶团化行为。这些均是对应的2种单头基单烷烃链表面活性剂简单1：1混合所无法实现的，显示了在头基处引入短联接链形成杂双子结构的表面活性优势以及对盐效应的敏感性。关键词杂双子表面活性剂COhpNC。，NaBr，水溶液表面张力，预胶团化中图分类号：0648文献标识码：A文章编号：1000-0518(2010)03-0318-05DOI：10．3724／SP．J．1095．2010．90186Gemini表面活性剂分

3、子头基区(包括2个亲水头基与联接链)作用独特，引入的联接链控制了分子内2个头基由于同电性排斥或水化作用造成体积增大的分离倾向，也拉近了两根烷烃链间的距离，大大促进了自组织过程的协同效应，因而表现出相当高的表面活性，形成了新颖且复杂的聚集体[1工]。当前，Gemini表面活性剂正从对称的分子结构向不同头基的不对称结构(又称为杂双子)发展，从分子结构看，杂双子相当于以联接链实现的2种相应表面活性剂的1：1混合，然而在不同头基间多了联接链后，杂双子的表面活性明显高于2种表面活性剂的简单等摩尔混合，mj。当前由于

4、合成的难度，相关性质研究还很少报道。在前文¨”中合成了一类杂双子表面活性剂COhpNC。，从分子结构看，它相当于八烷基三甲基溴化铵CTABr与烷基氧乙烯醚非离子表面活性剂CE的等摩尔混合。无机盐是常见的添加剂，通过屏蔽离子头基电荷可以大大促进表面活性剂的吸附和聚集，显著提高其表面活性¨引，但迄今还很少研究无机盐对Gemini表面活性剂的影响。前期工作表明，NaBr强烈促进了对称结构的季铵盐Gemini表面活性剂Cs—C·2Br的吸附和聚集，由于联接链的导人集中了Cs—C·2Br的头基电荷，其表面活性对盐的

5、敏感性尚可以预期。本文对只有一个季铵头基的COhpNC，添加NaBr同样强烈促进了它们的自组织，这显然与杂双子的特殊分子结构有关。研究结果不仅可以积累无机电解质影响表面活性剂自组织的规律数据，也可望加深对杂双子表面活性剂特殊分子结构的认识。1实验部分1．1试剂和仪器COhpNC自行合成l。所用Ⅳ，N．二甲基辛胺、癸醇、十四醇、十六醇和氢溴酸(上海化学试剂有限公司)，均为化学纯试剂，环氧氯丙烷为分析纯。Ⅳ，Ⅳ一二甲基辛胺氢溴酸盐(自制)。溴化钠(NaBr，上海化学试剂有限公司，在500oC灼烧6h)，分析纯

6、。芘(Py，Fluka，在乙醇中重结晶3次)，分析纯。用CahnDCA3l5型表面张力仪，以duNotiy环(Pt-Ir合金)法测定溶液的表面张力。环周长5．930cm，环外径与环丝径比(R／r)53．1218，实验误差±0．1mN／m。移取5Py的丙酮溶液于试管中，彻底挥发去溶剂后加入一定量的表面活性剂溶液，使Py的浓度为5×10一mol／L，25oC下振荡24h。2009433—19收稿，2009-05-11修回国家自然科学基金(20673021)和教育部高校博士学科点专项基金(20050386007

7、)资助项目通讯联系人：赵剑曦，男，教授；E—mail：jxzhao．colloid@fzu．edu．(211；研究方向：胶体与界面化学第3期谢丹华等：NaBr对杂双子表面活性剂CaOhpNC。水溶液吸附和聚集的影响319用日立F4500型荧光光谱仪(日本)测定Py探针在表面活性剂水溶液中的荧光光谱，激发波长为335llm。上述2种仪器的样品池温度均由DC-0506．型精密恒温槽控制在(25．0±0．1)℃。2．2COhpNC8的合成CmOhpNC(m：10，14，16)的合成步骤如下，其中化合物2为目标产

8、物，合成过程见文献’"。0／＼0cmH2+10cH2～cH一0HClH，C—CH—CH，／＼H2+lC-OH——_=r——CH2+1OCH2～CH—CH2cH2C8Hl7～N(CH3)2‘Br2结果与讨论2．1表面张力曲线图1为不同浓度NaBr(C)时COhpNC。水溶液的表面张力曲线，这些曲线表现出如下特征：(1)仅添加0．1mmol／L的NaBr，3个体系曲线均出现了较为明显的左移，其中以m=16尤为显著。对比单离子头基单