探析多聚季銨鹽表面活性劑的合成與性能研究

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1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是拳人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果．盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含本人為獲得江南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料．與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意．簽名：王松蘑關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本學(xué)位論文作者完全了解江南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：江南大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段

2、保存、匯編學(xué)位論文，并且本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致．保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定．簽名：圣松重導(dǎo)師簽名：型)坌臣∑日期：加II．『’ll的多聚季銨鹽表面活性劑(m-2．m型和m?2m2一m型，m-12、14、16、18)，并對(duì)其表面化學(xué)性能和應(yīng)用性能進(jìn)行了研究。以四甲基乙二胺分別和RBr(R=C12H25、C141-129、C16H33、CIsH37)反應(yīng)合成m-2-m型二聚季銨鹽表面活性劑；以五甲基二乙烯三胺分別和RBr(R=C12H25、C14H29、C16H33、C13H37)反應(yīng)合成m?2m2．m型三聚季銨鹽表面活性劑。通過(guò)測(cè)定產(chǎn)率隨時(shí)間的變化關(guān)系，確定

3、出較佳的反應(yīng)時(shí)間為：m．2．m型為26～28h，m-2-m-2-m型為40---44h，產(chǎn)率均大于75％。通過(guò)溴酚藍(lán)兩相滴定法測(cè)活性物含量確定了產(chǎn)品的純度，純化后活性物含量均在95％以上。采用IR、MS、1HNMR等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明合成產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物。通過(guò)滴體積法測(cè)定了多聚季銨鹽表面活性劑在45"C時(shí)的表面張力，結(jié)果表明：八種產(chǎn)品均具有很強(qiáng)的表面吸附能力和膠束生成能力。二聚、三聚季銨鹽表面活性劑的cmc分別為1．10x10"4一1．03x10"3mol·L．1和4．90x10一-7．99x10碼mol·L～，№分別為31．39~45．05mN·m-1和37．42~

4、43．96mN·m．1，C2D分別為6．40x10一-2．96x104mol·L吐和8．00x10氣2．42x104mol·L～。隨著碳鏈長(zhǎng)度由12延長(zhǎng)至18，cmc、oD逐漸減小，‰略有增大。因此，隨著烷基鏈長(zhǎng)度增加，多聚季銨鹽表面活性劑形成膠束的能力增強(qiáng)，降低表面張力的效率增大，降低表面張力的效能降低。飽和吸附量廣均為正吸附，且隨著碳鏈增長(zhǎng)，廣減小，彳伽增大。表面張力法、電導(dǎo)法、熒光探針?lè)ㄈN方法測(cè)定c朋c的結(jié)果基本吻合，表面張力法與電導(dǎo)法測(cè)得的c聊c數(shù)值較為接近；與傳統(tǒng)表面活性劑CTAB相比，多聚季銨鹽表面活性劑的c所c降低了1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，表明其具有更高的表面活性?？疾炝藴?/p>

5、度對(duì)多聚季銨鹽表面活性劑表面化學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著溫度升高，cmc增大，C20減小，‰減小，廣減小，彳一增大。膠團(tuán)化熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，多聚季銨鹽表面活性劑的膠團(tuán)化為熵驅(qū)動(dòng)的自發(fā)過(guò)程，且升高溫度有利于膠團(tuán)化過(guò)程進(jìn)行。泡沫性能測(cè)定結(jié)果表明，隨著烷基鏈長(zhǎng)增加，多聚季銨鹽表面活性劑的發(fā)泡性逐漸降低，穩(wěn)泡性逐漸增強(qiáng)；鏈長(zhǎng)為C12的多聚季銨鹽產(chǎn)品具有與單季銨鹽DTAB相當(dāng)?shù)陌l(fā)泡性和更強(qiáng)的泡沫穩(wěn)定性。通過(guò)紫外一可見(jiàn)光譜法研究了多聚季銨鹽表面活性劑與兩種陰離子偶氮染料甲基橙(MO)、剛果紅(CR)在水溶液中的相互作用。加入多聚季銨鹽表面活性劑后，兩種染料的紫外一可見(jiàn)吸收光譜均發(fā)生了明顯變化。當(dāng)

6、表面活性劑濃度遠(yuǎn)低于冊(cè)f時(shí)，表面活性劑～染料聚集體的形成使得吸收帶藍(lán)移并伴隨著吸光度下降；進(jìn)一步增加表面活性劑濃度至cmc附近時(shí)，引起染料增溶于表面活性劑膠束的特征吸收，染料所處微環(huán)境的變化使得吸收帶藍(lán)移距離減小甚至出現(xiàn)紅移現(xiàn)象，并伴隨著吸光度增大。多聚季銨鹽表面活性劑的加入對(duì)染料的最大吸收波長(zhǎng)k默以及吸收強(qiáng)度均產(chǎn)生了明顯影響，表明多聚季銨鹽表面活性劑與陰離子偶氮染料之間存在強(qiáng)烈的相互作用。關(guān)鍵詞：多聚表面活性劑，季銨鹽，合成，性能，染料AbstractInthispaper,twoseriesofoligomericquaternaryammortimsaltsurfactant

7、s(m-2一mtypeandm一2-m一2-mtype，m=12，14，16，18)werepreparedthroughquaternization，usingtertiaryamineandalkylbromideaSrawmaterials．isopropanol弱solvent．Andtheirsurfacechemicalpropertiesandapplicationpropertieswerealsostudied．Productsofm一2一mandm