绿色离子液体介质中有序分子聚集体构建

 离子液体具有很多物理、化学特性且环境友好,被广泛应用于化学、化工、材料、生物、环境等领域。评述了非质子化离子液体、质子化离子液体等作为绿色介质在构建胶束、溶致液晶、囊泡、微乳液和乳状液等有序分子聚集体方面的研究进展。简述了两亲分子和有序分子聚集体的基本概念、分类及发展,对各种离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及聚合物类表面活性剂在非质子化离子液体、质子化离子液体及水溶液中自组装有序分子聚集体的类型、结构、影响因素、驱动力、机制等进行对比分析,并对其应用领域和研究趋势进行展望。     

功能化离子液体微乳液的相平衡性质

<正>近几年来,基于离子液体的微乳液研究成了一个新的研究热点[1].离子液体的"可设计性"使得离子液体微乳液的某些性质也可以进行调节,同时,它形成的纳米聚集体微环境能够增溶某些极性或非极性的化合物[2],所以,离子液体微乳液体系兼备了离子液体和微乳液的优点,在纳米材料制备、分离科学、催化等领域具有潜在的应用价值[3].     

浅析表面活性剂土温-40微乳液的形成及其相行为研究

介绍了非离子表面活性剂土温-40,油相为甲苯,助表面活性剂为元水乙醇,三次去离子水体系微乳液的制备方法并测绘出该体系的拟三元相图。分别对21℃、25℃和270C恒温条件下,表面活性剂助、表面活性剂质量比为2：1,1：3,3：1时的W／O型微乳液体系相行为变化趋势进行了研究。实验结果表明,升高体系温度及非离子表面活性剂浓度的增加,均能使微乳液体系增溶油和水的能力加强。在相图上表现为微乳区面积增大,微乳区域形状的改变有所不同。     

阴-非表面活性剂参与形成的超临界二氧化碳微乳液体系相行为

利用超临界二氧化碳相行为评价装置,研究了超临界二氧化碳/水/表面活性剂/乙醇微乳液体系的相行为,考察了表面活性剂的结构、表面活性剂的含量、水的含量、体系的温度和表面活性剂的复配对微乳液体系浊点压力和密度的影响。结果表明:微乳液体系的浊点压力分别随着水含量的增加,表面活性剂含量的增加和温度的升高而增加;体系的浊点压力越高,密度越大。不同结构的表面活性剂中,AES-2和AEC-3的浊点压力最低分别能达到13.8和13.1 MPa,要高于AOT的10.8MPa。但将表面活性剂AEC-3和AOT按质量比1∶1复配时体系的浊点压力最低可达到8.6 MPa,密度为0.58 g·cm-3。研究可为超临界二氧化碳微乳液在提高稠油采收率方面的应用提供基础数据。     

磁性离子液体微乳液的相平衡性质

<正>微乳液是由极性溶剂、非极性溶剂和表面活性剂形成的均一透明的热力学稳定体系,其在化学反应、材料制备、分离科学等领域具有广泛应用[1].基于离子液体的微乳液体系兼备了离子液体和微乳液的优点[2],尤其是离子液体的"可设计性"使得离子液体微乳液的性质也可以进行调控,比如通过设计合成具有特殊功能基团的离子液体,利用热、光、pH值以及磁性的变化来调节其某些性质的变化,使这些离子液体相关体系具有某种特殊的用途.磁性离子液体(Magnetic Ionic Liquids,MIL)就     

含离子液体超临界CO_2微乳液的分子模拟

微乳液的性质与组成和结构密切相关,需要深入认识其聚集体的微观结构。对[bmim][PF_6]、[bmim][BF_4]、[bmim][Ac]这3种离子液体分别构建的Ls-36型超临界CO_2微乳液体系进行了分子动力学模拟研究,结果表明均可以形成稳定的微乳液,且微乳液结构类似。Ls-36尾链在CO_2中的伸展角度受离子液体阴离子结构的影响而有显著不同,[bmim][Ac]体系Ls-36尾链更靠近聚团外表面法线方向,相对于聚团外表面法线夹角范围为30°~70°,微乳液半径值也最大,为3.12 nm。[bmim][PF_6]体系Ls-36尾链相对于法线夹角范围为78°~125°,微乳液半径为2.88 nm。[bmim][BF_4]体系Ls-36尾链更贴近聚团一侧伸展,相对于法线夹角范围为107°~150°,微乳液半径值最小,为2.75 nm。相同表面活性剂浓度、含水量、温度及压力条件下,[bmim][Ac]体系聚乳速度最快、体系更稳定,同时对极性水分子的捕获能力最强,可达93.75%。     

核磁共振方法研究离子液体在重水中簇集的阴离子效应

近年来,有关室温离子液体在水体系中的聚集以及类似于表面活性剂在水体系中形成胶束的研究向我们揭示了离子液体在材料制备、萃取分离等诸多领域展示出广阔的应用前景[1].对于室温离子液体的簇集行为研究,有助于对离子液体在许多方面表现出的特性作出合理的解释,从而为离子液体的分子设计和进一步应用提供理论指导.     

油包水微乳液体系的稳定性分析

将表面活性剂Tween80和Span80复配,以环己烷为油相制备高度分散、液滴均匀的油包水(W/O)型微乳液.以最大增溶水量为指标,通过目测及测定体系电导率,研究了表面活性剂复配、四种醇类助表面活性剂、温度和盐度等因素对微乳液体系稳定性的影响,探索该微乳液形成的适宜条件.实验结果表明:当复配表面活性剂中Tween80的含量为60%、乙醇作助表面活性剂、助表面活性剂与复配表面活性剂质量比Km=1.0时,可得到作为微反应器的理想微乳液体系;随温度升高,W/O微乳液体系相图的稳定区域减小,盐度对微乳液稳定性的影响减小.     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/阴离子表面活性剂/水组成的新型双水相体系的相行为

阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)和离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,离子液体[Bmim]BF4中)和水的混合物在一定组成范围内能自发形成两个独立的水相(水溶液两相体系,ATPS):一个是表面活性剂富相,另一种是离子液体富相.在20.0℃测定了十二烷基苯磺酸钠/[离子液体]BF4/水三元体系的相图.采用浊度滴定法确定了不同特定区域的边界线.结果表明:双水相区域接近水-离子液体[Bmim]BF4的一侧,比较狭窄.探讨了双水相的形成条件,组分以及它们的物化性能.同时测定了温度、表面活性剂和离子液体的含量对ATPS的相分离时间和相体积比的影响.用透射电子显微镜(TEM)和稳态荧光猝灭测量(SFQM)技术得到的结果表明,发生两相分离可能是由于体系中有较大的胶束聚集体存在引起的.     

非离子型表面活性剂微乳液的制备及影响因素

采用吐温80和司班80非离子表面活性剂,以正己烷、甲苯为油相来制备微乳液。研究不同的表面活性剂、油相和助表面活性剂等因素对微乳液区形成的影响;并利用动态光散射法测定微乳液的粒径。结果表明:表面活性剂的HLB值、油相的结构、助表面活性剂的碳链长度、表面活性剂和助表面活性剂的质量比均对微乳液区的形成有影响。     

SDS/[Cnmim]Br/H2O体系的双水相性质

研究了咪唑类离子液体[Cnmim]Br与传统阴离子表面活性剂SDS混合水溶液的性质,结果显示混合水溶液性质随咪唑阳离子上烷烃链长的变化而呈现出明显的不同。当离子液体取代烷基链的碳数大于或等于6时,混合体系可以自发地分为共存的两相,即双水相。共存的两相界面清晰、性能稳定且能有效萃取染料二甲酚橙,有望成为新型高效的分离体系,在生物活性物质的纯化、分离中发挥作用。混合体系中离子液体和传统表面活性剂相对含量的改变引起混合溶液中表面活性剂聚集体尺寸和形态的变化,最终导致双水相上、下两相表观现象的差异。此外,离子液体、SDS头基间库仑力作用、烷烃链的疏溶剂力以及离子液体与SDS的协同效应,是形成溶致液晶的重要驱动力,导致较低浓度下十字花纹理层状液晶(LC)的生成。     

W／O型微乳液相行为的分析

研究了以NPE4．2和NPE10混合壬基酚聚氧乙烯醚为表面活性剂的W／O型微乳液的相行为，以最大增溶水(溶液)为参数，用电导法研究了混合表面活性剂配比、用量、助表面活性剂的用量、不同阳离子水溶液和温度对W／O型微乳液的影响，实验表明：当NPE4．2：NPE10为1．2：1，(S A)：O＝3：7附近，该体系具有最大的增溶水量。当用其它溶液代替水或使体系的温度升高时，拟三元体系的增溶液量曲线与增溶水量曲线相似，但其单相区的面积有不同程度的减小。     

苯乙烯、丙烯腈反向原子转移自由基微乳液聚合

采用油溶性偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,联吡啶(Bpy)与氯化亚铜(CuCl2)复合物为催化剂,在微乳液体系中对苯乙烯、丙烯腈进行了反向原子转移自由基共聚合,对其聚合反应动力学进行了研究.实验结果表明,通过调整AIBN/CuCl2/Bpy的配比,可以对该反应进行调控.同时讨论了乳化剂用量、聚合反应温度、乳化剂种类对聚合反应转化率的影响.     

反相微乳液法制备不同形貌超细二氧化硅

在水/甲苯/十二烷基硫酸钠/正戊醇形成的四元Ｗ/Ｏ型微乳液中,通过渗透反应和融合反应分别合成了不同形貌的超细二氧化硅颗粒。利用相图研究了Ｗ/Ｏ型微乳液系统相行为稳定性与制备条件的关系。讨论了以反相微乳液为媒介,不同制备工艺及R值对产品形貌和粒径大小的影响,并对其机理进行了分析。     

一种新型微乳液体系的制备及在含油污泥原油回收中的应用

双十二烷基二苯醚双磺酸钠在低浓度时有正辛醇、正庚烷、盐存在的情况下能形成中相微乳液.采用正交试验确定了中相微乳液的最佳组成:m(自制表面活性剂)为0.253g,m(正辛醇)为0.411g,m(NaCl)为0.232g,蒸馏水(水相)5mL,正庚烷(油相)5mL.考察了中相微乳液制备过程中的电导率变化和温度对中相微乳液稳定性的影响.探讨了脱油温度、脱油时间以及含油污泥处理量对含油污泥中原油脱除率的影响.实验结果表明:随温度的升高和时间的延长,处理油泥质量的减小,脱油率都有一定的增加,最佳条件下含油污泥中原油脱除率可达98.9%,并探讨脱油机理.     

酶与有机溶剂

本文阐述了酶在有机溶剂中存在的两种形式:通过表面活性剂聚集体在有机溶剂中的溶解和直接以固态酶的形式悬浮于有机溶剂中.讨论了反胶团(或w/o微乳浊液)系统在酶促反应、选择性提取蛋白质等领域的应用和固态酶悬浮于有机溶剂中的性质和特点,并展望了这些系统的发展前景.     

离子型与非离子型混合表面活性剂体系溶致液晶相图及结构的研究

对离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与非离子表面活性剂聚氧乙烯油醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚混合体系溶致液晶的相图及层状液晶的结构进行了研究。结果表明,当非离子表面活性剂中极性基较小时,其相行为类似于脂肪醇,易和离子型表面活性剂共同形成层状液晶。当非离子型表面活性剂极性基较大时,与离子型表面活性剂易形成六角液晶。在混合体系中阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂的相互作用更强一些,表现为相图中形成的液晶区域较大。当离子型表面活性剂确定时,与脂肪醇聚氧乙烯醚复配比与烷基酚聚氧乙烯醚复配可形成液晶的范围更宽。     

提取分离活性染料的微乳液膜体系研究

对适用于提取分离水溶液中活性染料的微乳液膜体系进行研究．以三元相图为实验方法，考察了表面活性剂、助表面活性剂、油溶剂以及促进迁移载体的选择和用量；分析了不同内水相浓度、温度等因素对微乳液膜的影响．实验结果表明，以OP-7为表面活性剂、异戊醇为助表面活性剂、煤油为油溶剂、N235为促进迁移载体组成有机相，以NaOH溶液为内水相的微乳液膜体系，可有效提取分离活性染料艳蓝-K．     

含二茂铁季铵盐有序分子膜的组装与性能研究

在考察了二茂铁季铵盐的表面活性的基础上,制备了含二茂铁季铵盐/氯仿/苯/二次蒸馏水的反相微乳液及二茂铁季铵盐/十八酸混合单分子膜,并通过电导率仪和动态激光光散射仪等对所制备的微乳液进行了表征。结果表明,苯和氯仿的体积比为7∶3的混合溶液为该微乳液形成的最佳有机溶剂;微乳液形成过程中,二茂铁季铵盐的浓度为0.10~1.00mmol/L,10mL微乳液中增溶水量为6~8μL时为佳。若加助表面活性剂正戊醇,则其最佳体积含量为20%。二茂铁季铵盐很难单独在气/液界面铺展成膜,而其与十八酸的混合体系可形成稳定的单分子膜,且二茂铁季铵盐/十八酸混合体系的成膜性能随十八酸含量的增加而增强。