季铵盐型表面活性剂的吸附特性研究

为了深入认识季铵盐型表面活性剂的吸附特性，文中从时间、液固比，烷基链长，质量浓度，表面性质等方面研究了季铵盐型表面活性剂的静态吸附性质；从烷基链长，质量浓度和表面性质方面研究了季铵盐型表面活性剂的动态吸附性质，说明季铵盐型表面活性剂吸附性较强，这为进一步研究季铵盐型表面活性剂在驱油中的应用打下了良好的基础。     

复配表面活性剂溶液的表面吸附和胶束的形成

通过拉环法对十二烷基三甲基溴化铵（C12H25N（CH3）3Br阳离子表面活性剂，用C12N表示）和十二烷基硫酸钠（C12H25SO4Na阴离子表面活性剂，用C12S表示）从单一体系到复配体系的表面吸附进行了研究，用Gibbs吸附公式计算了总吸附量与分吸附量，探讨了它们的表面物理化学性质．     

阳离子表面活性剂在固-液界面上的吸附机制

目的将热力学数据与动力学知识及结构信息相结合,概述离子型表面活性剂在二氧化硅固-液界面上的吸附过程。方法通过阐述阳离子表面活性剂在固-液界面上的吸附热力学数据与其动力学研究结果,介绍表面活性剂在固-液界面上的吸附机制及模型建构。结果阳离子表面活性剂在固-液界面上的吸附机制主要受浓度、界面性质、吸附等温线、表面活性剂链长、表面电荷等因素的影响。结论表面活性剂在基质上形成的离散聚集体及形貌会影响其在固-液界面上的吸附形态,同时提出了可能的吸附机制。     

酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能

合成了系列酯基Gemini型季铵盐表面活性剂:烷基α,ω双(二甲基酰氧乙基溴化铵).采用红外光谱和核磁共振进行结构分析;用两相化学滴定法测定活性物含量,结果表明:6种已合成的酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的活性物质量分数均在98.5%以上.同时测定了产物的表面活性、泡沫性能和乳化性能,结果表明:酯基Gemini型季铵盐表面活性剂具有较高的表面活性,其临界胶束浓度介于4.46×10-5～4.17×10-4mol/L之间,而相应的单季铵盐表面活性剂C14TABr和C12TABr的临界胶束浓度分别为4.00×10-3mol/L及1.50×10-2mol/L;酯基Gemini型季铵盐表面活性剂的泡沫稳定性及乳化性能也明显优于相应的单季铵盐表面活性剂.     

季铵盐型低聚表面活性剂对A3碳钢在盐酸介质中的缓蚀性能

以乙二胺、环氧氯丙烷、十二叔胺等为原料,无水乙醇为溶剂,通过开环和季铵化反应合成了季铵盐型低聚表面活性剂。应用腐蚀失重法研究了其在盐酸介质中对A3碳钢的缓蚀及其吸附性能。实验结果表明,在10%(ω)HCL介质中对A3碳钢具有优异的缓蚀性能,表面活性剂分子能自发地吸附在A3钢表面,在40 mg/L时其缓蚀效率已达91.5%,吸附行为符合Langmuir吸附等温式。     

三长链烷基季铵盐型阳离子表面活性剂的合成

以个长链烷基二亚乙基三胺和脂肪酸为原料，经酰胺化、季铵化合成了６种未见文献报道的三长链烷基季铵盐型阳离子表面活性剂。     

非离子型Gemini表面活性剂的表面活性与固液界面吸附特性研究

利用最大泡压法和静态吸附实验测定了烷基酚聚氧乙烯醚型Gemini表面活性剂(GSmn)和壬基酚聚氧乙烯(10)醚(S910)在40℃下的表面张力,考察了Gemini表面活性剂的分子结构对其表面活性及其在固液界面吸附特性的影响.实验结果表明,在一定温度下,当GSmn的亲水基团相同时,其临界胶束浓度和最低表面张力均随烷基链长的增加而降低;疏水基相同时,GSmn的氧乙烯基数越多,临界胶束浓度越高,最低表面张力越低.S910与GS910的界面活性相近,但后者更易在溶液表面吸附.GSmn在高岭土上的饱和吸附量随GSmn烷基链长度的增加而增加,随氧乙烯基数增加而降低;GS910在高岭土上的饱和吸附量比S910低.     

HCl介质中双子季铵盐表面活性剂对碳钢的缓蚀性能

采用质量损失法和电化学方法,研究羟基丙撑双(十二烷基二甲基氯化铵)(HPB)双子型季铵盐表面活性剂在40℃1.0 mol/L HCl、KCl、NaCl和HCl复配缓蚀介质中对碳钢的缓蚀性能。结果表明:HPB是一种性能优异的缓蚀剂,随着浓度的增大,其缓蚀效率逐渐增大,在质量浓度为50 mg/L时,缓蚀效率能达到98%。通过对吸附等温式的探讨,计算出其吸附自由能为-14.64 kJ/mol,推断出HPB在碳钢表面的吸附行为主要为物理吸附。电化学方法的测试结果表明,HPB是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。     

非离子型Gemini表面活性剂的表面活性与固液界面吸附特性研究

利用最大泡压法和静态吸附实验测定了烷基酚聚氧乙烯醚型Gemini表面活性剂（GSmn）和壬基酚聚氧乙烯（10）醚（S910）在40℃下的表面张力，考察了Gemini表面活性剂的分子结构对其表面活性及其在固液界面吸附特性的影响。实验结果表明，在一定温度下，当GSmn的亲水基团相同时，其临界胶束浓度和最低表面张力均随烷基链长的增加而降低；疏水基相同时，GSmn的氧乙烯基数越多，临界胶束浓度越高，最低表面张力越低。S910与GS910的界面活性相近，但后者更易在溶液表面吸附。GSmn在高岭土上的饱和吸附量随GSmn烷基链长度的增加而增加，随氧乙烯基数增加而降低；GS910在高岭土上的饱和吸附量比S910低。     

有机膨润土对吡虫啉的吸附

缓释剂的使用是提高农药效率和减少环境污染的有效策略。以四甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵为改性剂制备系列有机膨润土,研究其对吡虫啉的等温吸附,分析吡虫啉在有机膨润土的吸附机理和影响因素。结果显示,与未改性膨润土相比,有机改性膨润土极大增强了膨润土对吡虫啉的吸附性能。吡虫啉分子具有较强的极性,无论是短碳链有机膨润土还是长碳链有机膨润土,暴露的硅氧烷表面相对于碳氢基团具有更强的吸附作用,延长季铵盐改性剂的碳链长度增强了有机膨润土对吡虫啉的吸附系数,但是降低了标碳化吸附系数。季铵盐载量对有机膨润土吸附性能的影响与其在膨润土的负载机理有关,载量小于1.0 CEC时,季铵盐主要以离子交换方式吸附到膨润土层间域,增加季铵盐用量可增强有机膨润土对吡虫啉的吸附能力。随着载量的进一步增加,超过可交换阳离子总量的季铵盐以分子形式进入膨润土层间域,降低了膨润土层间域的疏水性及其对吡虫啉的吸附能力。     

季铵盐型表面活性剂的驱油机理研究

研究了季铵盐型表面活性剂的驱油机理:表面张力和界面张力、表面润湿性、表面电性。认为在用季铵盐型表面活性剂驱油时,存在低界面张力机理,润湿反转机理和表面电性反转机理。在驱油剂浓度达到600 mg•L-1时,采收率可提高5%~6%。可以推测,具有吸附性的阳离子表面活性剂都可有这几种驱油机理,并具有一定的驱油潜力。     

不同链长季铵盐柱撑新疆蛭石的层间结构分析

为了研究有机物柱撑水黑云母的反应机理，选用新疆尉犁蛭石矿产出的水黑云母（金云母-蛭石间层矿物）与不同烷基链长的季铵盐阳离子表面活性剂制备出有机柱撑材料．通过X射线衍射与红外光谱进行表征分析，讨论了结晶度、电荷分布均匀性、水合阳离子及不同有机分子柱撑模式对晶层层间距的影响。结果表明：较短链长的季铵盐阳离子（C12TA^＋，C14TA^＋）只与水黑云母蛭石晶层中的水合阳离子发生反应；而长链季镣盐阳离子（C16TA^＋，C18TA^＋）先同蛭石晶层的水合阳离子交换反应，再与云母晶层中的钾离子发生交换反应．     

复合表面活性剂体系:一种新型流变控制剂

复合表面活性剂体系可由长链烷基季胺盐和长链烷基氯化吡啶与水杨酸钠,阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂,某些两性离子表面活性剂与助表面活性剂或阴、阳离子表面活性剂以一定比例组成。其溶液具有高粘度、显著粘弹性及剪切稀释性等流变特性。这种新型流变控制剂在钻井、提高采收率以及流体输送减阻中具有潜在应用价值。     

羧酸型离子交换纤维吸附L-精氨酸

测定羧酸型离子交换纤维吸附L-精氨酸的动力学曲线和吸附等温线,详细考察温度、pH值、氯化铵和氯化钠浓度等因素对其吸附L-精氨酸的影响,结果表明,离子交换纤维吸附L-精氨酸20min后,基本上达到平衡,L-精氨酸在纤维上的吸附,可以用Langmuir方程来描述;温度对吸附影响很小,在实验pH范围内,随着pH升高吸附量增大,直到pH为9时达到最大;而当pH高于10后吸附量迅速下降．溶液中铵离子或钠离子浓度增大,L-精氨酸的吸附量迅速下降。     

新型Gemini表面活性剂的合成及表面性能

合成制备了4 种含有不同疏水基及联接基团的阳离子型Gemini 表面活性剂. 红外谱图分析和质谱表征显示, 产物与设计的目标分子结构基本一致; 表面张力的测试结果表明,产物的临界胶束浓度(critical micelle concentration, CMC)同传统的表面活性剂相比降低了12 个数量级, 且随着疏水基C 原子和联接基团的单元数的增加而下降; 乳化性能测试结果表明, 产物在高盐浓度下的乳化能力明显优于传统单链型表面活性剂.     

表面电荷转移效应研究

本文报道笔者从光吸收谱上观察、分析分子吸附在银表面出现电荷转移跃迁的结果,并从表面势垒角度定性解释了电荷转移跃迁几率与吸附状态的关系以及Cl~-离子对吸附状态的影响。     

烷基磺酸盐—烷基季铵盐混合溶液中囊泡的形成

采用十六烷基三甲基溴化铵与烷基磺酸盐的混合表面活性剂体系，能在水溶液中通过超声震荡形成具有分子有序组合体形式的单室囊泡。对混合表面活性剂的总浓度、两表面活性剂的混合比以及混合体系中烷基磺酸盐的碳链长度对囊泡形成的影响进行了研究。     

两种酯季铵盐表面活性剂的合成与表征

以异烟酸、长链脂肪醇和溴乙烷为原料,通过酰化、酯化和季铵化3步反应合成了2种异烟酸酯类季铵盐表面活性剂,用定性方法、红外光谱和核磁共振氢谱鉴定了其结构,并表征了这2种表面活性剂的表面活性．结果表明：这2种表面活性剂均有一定的降低水表面张力的能力．     

水溶液中阳离子Gemini表面活性剂与右旋糖苷相互作用

通过黏度、电导和紫外光谱方法研究了水溶液中阳离子Gem in i表面活性剂1,2-二亚甲基-双(烷基二甲基溴化铵)(简写为10-2-10和12-2-12)和右旋糖苷之间的相互作用.由于二者之间的相互作用,在Gem in i表面活性剂10-2-10和12-2-12存在下,右旋糖苷溶液表现出电粘效应;随着溶液中右旋糖苷浓度的增加,Gem in i表面活性剂10-2-10和12-2-12胶束电离度呈增加趋势,且右旋糖苷与Gem in i表面活性剂12-2-12之间的相互作用要强于与10-2-10间的相互作用.