N-月桂基-N-甲基葡糖酰胺吸附動(dòng)力學(xué)和微乳液相行為研究.pdf

1、本論文包括四部分,第一部分綜述了Ⅳ.烷基葡糖酰胺的合成、性質(zhì)及締合結(jié)構(gòu)體的研究進(jìn)展;第二部分為N-月桂基-N-甲基葡糖酰胺(MEGA-12)溶液的吸附平衡與動(dòng)力學(xué);第三部分為N-月桂基-N-甲基葡糖酰胺的中相微乳液相行為研究;第四部分為烷基聚葡糖苷(C<,12>G<,1.46>)/正丁醇/油/水體系中相微乳液相行為研究.一、N-烷基葡糖酰胺的合成、性質(zhì)及締合結(jié)構(gòu)體的研究進(jìn)展 1.介紹了N-烷基葡糖酰胺的合成方法及基本性質(zhì),如Kra

2、m點(diǎn)、晶相結(jié)構(gòu)、平衡表面吸附、CMC、r<,CMC>等. 2.綜述了Ⅳ_烷基葡糖酰胺及其復(fù)配體系在氣液界面的吸附動(dòng)力學(xué). 3.綜述了Ⅳ-烷基葡糖酰胺微乳液相行為的研究進(jìn)展.二、N-月桂基-N-甲基葡糖酰胺溶液的吸附平衡與動(dòng)力學(xué) 1.介紹了表面張力的測(cè)定方法和原理,重點(diǎn)介紹了最大氣泡壓力法研究動(dòng)態(tài)表面張力的原理、裝置及步驟等. 2.測(cè)定了MEGA-12及其與CTAB混合溶液的吸附平衡,并通過平衡表面張力測(cè)得其CMC

3、、r<,CMC>、表面吸附量以及分子的平均截面積等. 3.用最大氣泡壓力法研究了MEGA-12在氣液界面的吸附動(dòng)力學(xué)及其影響因素.結(jié)果表明,當(dāng)濃度較小時(shí)吸附為擴(kuò)散控制;當(dāng)濃度較大時(shí),在吸附的初始階段為擴(kuò)散控制,隨吸附時(shí)間的延長(zhǎng)變?yōu)閯?shì)壘控制.隨MEGA-12濃度增大,動(dòng)態(tài)表面張力迅速下降,表觀擴(kuò)散系數(shù)減小,吸附勢(shì)壘增大.溫度升高,動(dòng)態(tài)表面張力明顯下降.中長(zhǎng)碳鏈的脂肪醇(或離子液體)對(duì)MEGA-12水溶液的動(dòng)態(tài)吸附有明顯影響,隨醇碳鏈

4、增長(zhǎng),在相同吸附時(shí)間內(nèi)表面張力降得更低.在吸附后期,溶液動(dòng)態(tài)表面張力的下降速率變慢. 4.MEGA-12與CTAB復(fù)配體系的吸附曲線表明,當(dāng)MEGA-12占總體系的比例較大,CTAB的比例較小時(shí),兩種表面活性劑間存在較強(qiáng)的協(xié)同作用.髓體系中CTAB比例的增大,協(xié)同作用減小以至消失.三、N-月桂基-N-甲基葡糖酰胺的中相微乳液相行為研究 本章用Winsor相圖法、δ-γ"魚狀"相圖法和ε-β魚狀相圖法研究了MEGA-12/脂肪

5、醇/烷烴/H<,2>O四元體系微乳液的相行為,從三種相圖均可以觀察到隨醇濃度的增加微乳液發(fā)生Winsor Ⅰ(2)→Ⅲ(3)→Ⅱ(2)的相態(tài)變化. 1.由Winsor相圖觀察到中相微乳液形成和消失時(shí)醇的濃度和各相的體積等.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),MEGA-12濃度越大,中相微乳液體積分?jǐn)?shù)越大,即微乳液的增溶能力越大;形成中相微乳液所需的最小醇濃度越大,但醇寬先增大后減小.油相碳鏈越短,體系增溶能力越大. 2.由δ-γ"魚狀"相圖知,"魚頭

6、"上翹,說明醇一部分進(jìn)入界面膜,另一部分溶解于油相中.由其HLB平面方程求得親水親油界面膜的組成;由質(zhì)量平衡關(guān)系求得表面活性劑和醇分別在油相中的溶解度以及"魚頭"和"魚尾"的坐標(biāo)等."魚尾"的橫坐標(biāo)(γE)表示增溶等質(zhì)量的油和水于單相微乳液中,需要的(混合)表面活性劑的最小量,γE越小,體系的增溶能力越大.烷烴碳鏈越短、醇碳鏈越長(zhǎng),γE越小,即體系增溶能力越強(qiáng);NaCl濃度對(duì)MEGA-12微乳液的增溶能力影響不大. 3.ε-β魚狀

7、相圖的"魚頭"朝下,"魚尾"朝上.根據(jù)該相圖的HLB方程可以得到界面膜的組成;其它物理化學(xué)參數(shù),如表面活性劑和醇在油相中的溶解度、構(gòu)成界面膜的表面活性劑和醇分別占總體系的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等可由質(zhì)量平衡關(guān)系求得.該相圖對(duì)應(yīng)的HLB平面方程為一條直線."魚尾"處的橫坐標(biāo)(βE)反映的是體系增溶等質(zhì)量的油和水形成單相微乳液時(shí)所需表面活性劑的最小量;縱坐標(biāo)(εE)為需要醇的最小量.βE、εE越小,體系的增溶能力越大,這兩個(gè)參數(shù)比δ-γ"魚狀"相圖的丫E

8、物理意義更加明確.另外,由該相圖還可以觀察到隨表面活性劑濃度增大時(shí)"醇寬"的變化.四、烷基聚葡糖苷(C<,14>G<,1.46>),正丁醇/油/水體系中相微乳液相行為研究 由Winsor相圖法、δ-γ"魚狀"相圖法和ε-β魚狀相圖法研究了MEGA-12/正丁醇/烴/H<,2>O微乳液體系的相行為,從三種相圖均可以觀察到隨醇濃度的增加微乳液體系發(fā)生Winsor Ⅰ(2)→Ⅲ(3)→Ⅱ(2)相態(tài)變化.由Winsor相圖得,APG濃度相

9、同時(shí)微乳液增溶能力的順序?yàn)槎燃淄?四氯化碳>鄰二氯苯>甲苯>正己烷;中相微乳液形成所需最小醇的濃度順序?yàn)?鄰二氯苯>二氯甲烷>甲苯>正己烷>四氯化碳. 由δ-γ"魚狀"相圖得,其橫坐標(biāo)(γE)的大小順序?yàn)?二氯甲烷<四氯化碳<甲苯<鄰二氯苯<<正己烷.說明體系的增溶能力:二氯甲烷>四氯化碳>甲苯>鄰二氯苯>>正己烷. 由ε-β魚狀相圖得,其橫坐標(biāo)(βE)的大小順序?yàn)?二氯甲烷<四氯化碳<鄰二氯苯<甲苯<正己烷;縱坐標(biāo)(εE