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Gemini表面活性剂功能及应用

论文作者:www.51lunwen.org论文属性:硕士毕业论文 thesis登出时间:2013-03-19编辑:hynh1021点击率:2638

论文字数:13800论文编号:org201303181046262536语种:中文论文 Chinese地区:中国价格:免费论文

关键词:Gemini表面活性剂葡萄糖酰胺合成性能

摘要:Gemini表面活性剂是由联接基团将两个亲水基和两个疏水基连接起来的化合物。本文采用无水乙二胺为联接基,以溴代正辛烷为原料,以异丙醇为溶剂合成了中间体N,N’—正辛基乙二胺,中间体再与葡萄糖酸内酯反应,在甲醇中制备了目标产物N,N’—正辛基—乙基—N,N’—葡萄糖酰胺。经过红外和核磁对产物结构进行了表征,并对其表面张力进行了测试。

一  文献综述


1  表面活性剂概述


1.1  表面活性剂的结构
   表面活性剂(surfactant)是指活跃于表面和界面上,具有固定的亲水亲油基团,能够显著地降低表﹑界面的张力,在一定浓度以上的溶液中可以形成分子有序组合体,进而产生一系列应用功能的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性,一端为亲水基,http://www.51lunwen.org/StructuralEngineering/ 另一端为亲油基。具有这两种基团的的分子在水溶液中富集,并形成定向排列的表面层,表面层的形成使水溶液表面被碳氢基团所覆盖,从而使表面张力降低[1]。


1.2  表面活性剂的分类


1.2.1  阳离子表面活性剂 
   在阳离子表面活性剂中,大多数是含氮的化合物,其中季铵盐占有重要地位,其溶液性质也被研究的较为透彻。阳离子表面活性剂在许多行业应用广泛,常作为杀菌剂、洗涤剂、介孔材料助剂等,用于多种行业的相关工艺处理。常用的阳离子表面活性剂为季铵盐,其亲水性较好,容易吸附于溶液表面,但是洗涤性较差,不能作为洗涤剂的主要成分。除此之外,还有含硫、磷等的阳离子表面活性剂。图1.1列出了一些常见的阳离子表面活性剂[2]。

   
   
1.2.2  阴离子表面活性剂
   阴离子表面活性剂的种类较多,是洗涤剂和化妆品的主要成分之一,与人们的生活息息相关。历史上开发最早的是脂肪酸盐表面活性剂,目前在市场中仍占一定的份额。最常见的则是羧酸盐型,它是制作肥皂的主要原料。在与阳离子表面活性剂复配时,常产生沉淀,因而制约了其在产生上的应用。抗硬水性能也较差,不过在溶液中形成的胶束状态比其他表面活性剂对环境友好。阴离子表面活性剂主要有羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐,其中要属磺酸盐的类型多。图1.2列出了一些常见的阴离子表面活性剂。


   
   松香酸盐                              烷基苯磺酸盐
   
   图1.2  常见阴离子表面活性剂
1.2.3  非离子表面活性剂
   非离子表面活性剂有一定数量的含氧基团,在水中不解离。由于非离子表面活性剂在溶液中处于非离子状态,不带电荷,因而稳定性高,不易受强电解质的影响,与其他类型表面活性剂有较好的复配协同作用[3]。其生物相容性好,易降解,在各种溶剂中溶解性均较好。由于这些特性,非离子表面活性剂在众多工业生产中应用广泛。图1.3列出了一些常见的非离子表面活性剂。 



                             烷基醇酰胺                 烷基糖苷
                        
                                图1.3  常见非离子表面活性剂
   
1.2.4  两性表面活性剂
   两性表面活性剂,顾名思义,是指同时具有阳离子和阴离子两种性质的有机物。在20世纪40年代,就有两性表面活性剂出现。两性表面活性剂毒性低,易降解,多用在缓蚀、抗静电及乳化方面,在日用化学品方面应用前景广阔[4]。由于其突出的优点,近年来发展迅速,年增长率高达6%—8%,增长幅度远高于其他类型的表面活性剂[5]。图1.4给出了一些常用的两性表面活性剂。

1.3  表面活性剂的特点及应用局限
   表面活性剂由于具有这一系列优良的物理化学性能,在生产和生活中具有重要应用。不仅如此,表面活性剂的一些特殊效用还与生命活动本身密切相关,成为研究生命现象的奥秘和发展仿生技术极有价值的体系,受到广泛的重视[1]。
   现今的表面活性剂大多为传统的表面活性剂,传统的表面活性剂是通过自发而吸附在溶液表面或在溶液内部聚集成胶束,从而降低体系的自由能,驱动力的来源主要是碳氢链间的相互作用[6]。但是,因为离子头基间充斥的电荷排斥力或水化作用,导致表面活性剂分子与分子之间的分离,使得它们在溶液表面的聚集中难以紧密排列,造成表面活性偏低[7]。因此,探究并合成具有高表面活性的新型表面活性剂成为了当今的热门课题。目前已经合成的新型表面活性剂有二聚体、三聚体和四聚体等,其中最引人注目的是二聚体,即Gemini表面活性剂[8]。


2. Gemini表面活性剂概述............................................  3
2.1  Gemini表面活性剂的结构............................................  3
2.2  Gemini表面活性剂的性能特点............................................  4
2.2.1  临界胶束浓度(CMC)............................................  4
2.2.2  水溶性............................................  5
2.2.3  流变性............................................  5
2.2.4  复配协同效应............................................  5
2.3  Gemini表面活性剂的合成现状 ............................................ 6
2.3.1  Gemini表面活性剂的基本制备路线 .....................论文英语论文网提供整理,提供论文代写英语论文代写代写论文代写英语论文代写留学生论文代写英文论文留学生论文代写相关核心关键词搜索。

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