表面活性剂固-液界面吸附研究的某些新进展

本文综述了离子型表面活性剂以及阳离子与非离子型表面活性剂的混合体系在固—液界面吸附的情况．     

非离子Gemini表面活性剂在固-液界面吸附的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法对非离子Gemini表面活性剂在固-液界面的吸附进行了模拟,得到了吸附层厚度、吸附量和链节密度分布,并用两阶段吸附模型拟合了吸附等温线。同时,对Gemini表面活性剂和传统表面活性剂在界面的竞争吸附进行了模拟。结果表明:随着对比温度的升高,单一非离子Gemini表面活性剂在疏水性界面的吸附层厚度减小,吸附量降低,吸附等温线符合两阶段吸附模型。在相同能量参数下,Gemini表面活性剂在界面吸附的能力远比传统表面活性剂在界面吸附的能力强,它可将表面上已吸附的传统表面活性剂解吸下来,从而影响界面性质。     

阴-阳离子改性凹凸棒石对水溶液中双酚A的吸附机制

以阴、阳离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为改性剂,超声制备了阴-阳离子改性凹凸棒石.采用静态吸附法研究了双酚A在阴-阳离子改性凹凸棒石上的吸附特性以及动力学和热力学过程,并分析了其可能的吸附机理.结果表明:在所研究的配比范围内,阴、阳离子表面活性剂未产生协同增溶作用；双酚A在阴-阳离子改性凹凸棒石上的吸附符合准二级动力学方程,其吸附速率受边界层扩散和颗粒内扩散共同控制；Langmuir等温吸附方程能较好地描述吸附等温线,表面吸附作用在吸附过程中占主导地位；吸附过程为熵减自发放热过程,以物理吸附为主,表现为氢键力、范德华力、疏水作用力和偶极间作用力等多种作用力的协同作用.     

Gemini表面活性剂在固液界面的吸附

介绍了一类新型表面活性剂-Gemini表面活性剂，综述了Gemini表面活性剂在固液界面的吸附。     

复配表面活性剂对布敦岩沥青与水界面性质的影响

目的将两种表面活性剂复配,拟减少碱用量,研究表面活性剂在布敦岩沥青与水界面的吸附性能,为热碱水洗分离布敦岩沥青技术的应用提供指导.方法采用热碱水洗法分离天然沥青油,分析碱度、固液比、温度、吸附时间等条件对布敦岩沥青与水界面吸附性能的影响.结果复配表面活性剂质量分数为2%时,在p H值为8、固液比为1∶40、温度为75℃、吸附时间为90 min等条件下吸附效果较好.结论吸附动力学表明,p H值为8时吸附速率常数Ka比p H值为4时大,而吸附活化能Ea却比p H值为4时小,说明p H值为8时更利于反应的进行.吸附热力学表明,表面活性剂在布敦岩沥青与水界面的吸附过程是吸热、且自发的过程.红外光谱显示,表面活性剂在布敦岩沥青与水界面的吸附是物理吸附.     

第三组分对阴离子表面活性剂在液／固界面吸附的影响

实验研究了聚合物，碱，盐和其他表面活性剂等第三组分对阴离子表面活性剂－十二烷基苯磺酸钠和松木钠在液／固界面吸附的影响，实验结果用经验式或非均匀表面两阶段吸附等温方程式关联，计算结果和实验结果符合良好，并对实验结果进行了理论分析。     

表面活性剂对多壁碳纳米管吸附磺胺二甲嘧啶的影响

碳纳米材料在吸附有机污染物方面有很好的应用前景,表面活性剂和抗生素是近年来倍受关注的两类新兴有机污染物.以多壁碳纳米管(MWNTs)为吸附剂,磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SM2)为模型化合物,采用批量平衡法研究了表面活性剂共存时对SM2在MWNTs上吸附行为的影响.实验表明:准二级动力学方程能很好地描述SM2在MWNTs上的吸附动力学过程;在吸附等温线实验中,阳离子表面活性剂CTAB在低浓度时抑制SM2在MWNTs上的吸附,高浓度时显著促进SM2的吸附,而阴离子表面活性剂SDBS及非离子表面活性剂Tween-60均对SM2在MWNTs上的吸附起到抑制作用;在离子强度对CTAB和SM2竞争吸附的影响实验中发现,离子强度越高,CTAB对SM2在MWNTs上吸附的促进作用越强.     

Polanyi吸附势理论的热力学推导

运用热力学理论和溶液理论,在不受经验性假设限制的条件下,分析了Polanyi吸附势的热力学含义,推导出固液界面吸附的基本条件、凝聚吸附条件、混合溶液竞争凝聚吸附以及顶替吸附的基本条件,并得出与Polanyi吸附势理论及其在溶液中吸附的应用相一致的结果。     

对硝基苯胺在表面活性剂改性黄土中的吸附行为

研究了用阳离子表面活性剂改性的黄土对水中对硝基苯胺的吸附行为以及2，4-二氯苯酚对对硝基苯胺吸附行为的影响。结果表明，天然黄土和改性黄土对对硝基苯胺的等温吸附曲线均符合Freundlich方程，改性后的黄土对对硝基苯胺吸附能力明显强于天然黄土，改性黄土的吸附能力主要取决于阳离子表面活性剂的加入量；2，4-二氯苯酚与对硝基苯胺存在竞争吸附；2，4-二氯苯酚的非离子形态对对硝基苯胺在改性黄土上的吸附量的影响大于它的离子形态；对硝基苯胺在阳离子表面活性剂改性后的黄土上的吸附行为符合双模式吸附理论。     

Ti对Sn-xTi/Al2O3润湿性的影响

针对添加活性元素Ti有利于改善金属/Al₂O₃体系的润湿性、但润湿机制仍不明确问题,研究采用改良座滴法,研究了熔融Sn-(原子分数为0%、2%、5%)Ti合金在973~1 273 K高真空中在Al₂O₃表面的润湿性.研究结果表明:Ti原子分数的增加会显著改善Sn-xTi/Al₂O₃体系的润湿性,润湿性改善的原因在于Ti在界面处的吸附降低了固/液界面自由能,而并非界面析出的反应产物.对此结论,应用吸附的统计热力学模型验证了实验结果,并证明Sn-xTi/Al₂O₃体系的铺展动力学在很大程度上受控于吸附动力学.     

河口水中Cd(Ⅱ)在Fe_2O_3·nH_2O(am.)上的特性吸附及界面电性研究

本文叙述了盐度为5％。的河口水中Cd（Ⅱ）在Fe2O3·nH2O（am）上的吸附等温线以及pH，盐度对吸附百分率的影响，着重讨论了吸附对固-液界面电性的影响和不同盐度（s＝2.5‰;5.0‰;7.5‰）时吸附Cd（Ⅱ）后变化的等电点。结果表明：Cd（Ⅱ）在Fe2O3·nH2O（am.）上的吸附为特性吸附，固液界面的电性变化及等电点移动与体系的pH和Cd（Ⅱ）的吸附量有关。盐度上升，吸附量降低，由吸附～pH曲线和海水中锅的溶存状态可知吸附机理为离子交换～表面络合沉淀过程。     

吸附热力学及应用

本文着重介绍适用于吸附现象的基本热力学方程，用化学势表达的吸附平衡准则，Ｇｉｂｂｓ－Ｄｕｈｅｍ吸附等温式，界面状态方程，建立了吸附热力学框架的核心。将其应用于混合物的吸附平衡计算，对气液和液液界面，主要是混合物界面张力的计算；对气固界面，重点是界面相组成的计算。     

离子液体溴代甲基正已辛基咪唑在石英表面的吸附

笔者采用石英晶体微天平实时监测离子液体溴代-1-甲基-3-正已辛基咪唑在石英表面的吸附过程.结果表明,该吸附过程可逆,其吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学过程符合一级动力学模型,在pH=8.5时吸附平衡常数最大.研究离子液体在固/液界面的吸附特性,有助于了解其迁移行为,有利于水体净化处理.     

离子表面活性剂界面吸附的简单计算

本文从分析离子性表面活性剂在稀水溶液中电离出的阳离子与活性阴离子的能量出发，计算了界面区域的吸附量，得到了一个有意义的结果。     

表面活性剂及其在界面上的吸附与团聚

本文介绍了表面活性剂分子结构和分类,叙述了表面活性剂在界面的吸附方式、吸附影响因素和吸附对固体表面的影响,同时概述了表面活性剂的催化促进和增溶作用。     

298K毛吸附溴化烷基三甲铵的性质及自由能

用液／固吸附计量置换模型（SDM－A），研究了298K羊毛纤维吸附溴化烷基三甲铵阳离子表面活性剂CTAB和DTAB的吸附等温线，结果表明它们均遵从SDM－A的线性作图关系。用SDM－A的线性参数βα和q/z很好地描述了碳氢链长及加盐效应对于吸附性质的影响规律，特别是能定量地描述加盐效应对于吸附同时具有的促进和抵消两种相反作用的程度，并用SDM－A的热力学，由线性参数计算得到了不同体系的吸附亲和能ΔGA，解吸能ΔGD及总过程的自由能ΔGP。一个吸附体系中，ΔGA为常数且为较大的负值；ΔGD为随溶液体相浓度c增大而增大的正值；ΔGP为与lgc呈线性关系的较小的负值。计算所得结果能很好地解释实验事实，并可从更深层次上揭示吸附机理。     

钴在烟草上的吸附性能

用静态吸附研究了Co(Ⅱ)在烟草上的吸附,考察了温度、pH值、共存物及不同烟丝对吸附的影响,测定了Co(Ⅱ)的吸附等温线,级附结果能用液-固吸附中溶质计量置换模型(SDM-A)良好地描述,根据此模型计算了吸附过程中的热力学函数△G、△H和△S。     

Th (Ⅳ)在铀尾矿库周边土壤中的吸附研究

为明确溶液初始pH、固液比、初始浓度、接触时间、温度等因素对土壤吸附钍的影响,通过静态平衡吸附实验探究了Th(Ⅳ)在铀尾矿库周边土壤中的吸附行为。结果表明,溶液初始pH、初始浓度、固液比、温度对土壤样品吸附Th(Ⅳ)的影响较大。在酸性条件下,土壤中含有的蒙脱石表面会被质子化,吸附率也会增加。吸附动力学模型及等温吸附模型拟合结果表明,土壤对Th(Ⅳ)的吸附规律符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,且拟合度均在0.91以上,说明土壤吸附Th(Ⅳ)过程属于不均匀表面的单层化学吸附,且系统无穷小量分离因子R_L0.8,说明铀尾矿库周边土壤对Th(Ⅳ)的吸附能力较好,能够有效阻止放射性核素随水流迁移到环境中。另外,对吸附系统的热力学性质进行了研究,表明该吸附过程为吸热、熵增过程。     

三元复合驱中碱提高采收率作用机理

研究三元复合驱中碱提高采收率作用机理,对更好地应用其具有重要技术指导作用。设计了界面张力、吸附、乳化、润湿性等多组单一变量对比实验及微观模型、天然岩心驱油实验,研究了碱提高采收率作用机理。结果表明:碱与原油反应生成的表面活性剂。快速地吸附在油水界面上;碱迫使更多的外加表面活性剂进入油水界面,从而增加了界面层中表面活性剂浓度,达到了协同降低油水界面张力作用。碱电离的阴离子与外加表面活性剂在储层基质表面竞争吸附,增加了基质表面负电荷,使其对外加表面活性剂静电斥力加大,降低了外加表面活性剂吸附量。生成的表面活性剂乳化油相,使碱具备了乳化作用。在流动剪切作用下,生成的表面活性剂不断渗入膜状残余油与基质之间,改变了油/基质间、水/基质间界面张力,破坏了油-水-基质之间的原平衡体系,使润湿性由憎水亲油变成亲水憎油。碱提高采收率幅度可达近5%,具备显著提高采收率效应。     

298K毛吸附溴化烷基三甲铵的性质及自由能

用液 /固吸附计量置换模型 ( SDM- A) ,研究了 2 98K羊毛纤维吸附溴化烷基三甲铵阳离子表面活性剂 CTAB和 DTAB的吸附等温线 ,结果表明它们均遵从 SDM- A的线性作图关系 .用 SDM-A的线性参数βα 和 q/z很好地描述了碳氢链长及加盐效应对于吸附性质的影响规律 ,特别是能定量地描述加盐效应对于吸附同时具有的促进和抵消两种相反作用的程度 ,并用 SDM- A的热力学 ,由线性参数计算得到了不同体系的吸附亲和能 ΔGA,解吸能 ΔGD 及总过程的自由能 ΔGP.一个吸附体系中 ,ΔGA 为常数且为较大的负值 ;ΔGD 为随溶液体相浓度 c增大而增大的正值 ;ΔGP为与 lgc呈线性关系的较小的负值 .计算所得结果能很好地解释实验事实 ,并可从更深层次上揭示吸附机理 .