第三組分對(duì)表面活性劑復(fù)配體系的影響.pdf

1、研究表明，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)與2-苯基-苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)在水溶液中復(fù)配先形成囊泡，恒溫放置后轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米管。對(duì)于這一現(xiàn)象目前尚未有明確的解釋，初步認(rèn)為是平面化合物的各向異性結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致。以此為指導(dǎo)，在隨后發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)復(fù)配體系中，如陽(yáng)離子表面活性劑烷基溴化銨/橙黃G、2-萘磺酸鈉等，均得到了自組裝形成的納米管。但是該機(jī)理遠(yuǎn)不夠成熟，需要大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)予以證實(shí)。為此本論文引入第三組份來(lái)研究上述兩組分復(fù)配體系的組裝規(guī)律，

2、通過(guò)三元相圖的繪制，濁度、粘度、紅外和紫外測(cè)試以及電鏡觀察來(lái)確定囊泡的形成和轉(zhuǎn)變機(jī)理，為表面活性劑自組裝研究提供新的思路。
　　 首先研究了酸(HCI)和堿(NaOH)分別對(duì)十四烷基三甲基溴化銨(TTAB)與2-苯基-苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)復(fù)配的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)復(fù)配體系中加入少量的酸或堿時(shí)，加速了TTAB/PBSA體系復(fù)配后囊泡向納米管的轉(zhuǎn)變。而當(dāng)體系中加入酸調(diào)節(jié)pH值使體系的pH＜2.5時(shí)，原來(lái)形成凝膠的體系出現(xiàn)沉淀；體系

3、中加入堿調(diào)節(jié)pH值使體系pH＞11.5時(shí)，富-PBSA的體系不再形成淡藍(lán)色渾濁的囊泡結(jié)構(gòu)，而是直接形成了澄清透明、具有黏度、有流動(dòng)雙折射的新結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在恒溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。通過(guò)表征這些新的結(jié)構(gòu)為許多短而且細(xì)的管狀結(jié)構(gòu)。分析認(rèn)為這是由于壓縮雙電層以及酸堿參與分子組裝共同作用的結(jié)果。當(dāng)復(fù)配體系中酸與堿濃度低時(shí)壓縮雙電層起主要作用；當(dāng)濃度高時(shí)，酸與堿參與了分子組裝。對(duì)于高濃度下酸與堿出現(xiàn)不同的現(xiàn)象是由于PBSA分子在酸性條件下難溶引起的。

4、
　　 隨后研究了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)對(duì)TTAB/PBSA復(fù)配體系的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)SDBS加入量很少時(shí)，復(fù)配體系仍然可以實(shí)現(xiàn)由囊泡向納米管的轉(zhuǎn)變；而當(dāng)SDBS加入量較大時(shí)復(fù)配體系與TTAB/SDBS兩組分復(fù)配時(shí)相同，始終保持在囊泡狀態(tài)。通過(guò)表征分析認(rèn)為出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是SDBS參與了TTAB/PBSA復(fù)配后的自組裝，且SDBS與TTAB的結(jié)合力明顯強(qiáng)于PBSA。因此在自組裝形成的結(jié)構(gòu)中取代了PBSA分子，從而沒(méi)有出現(xiàn)向納米

5、管的轉(zhuǎn)變。
　　 接下來(lái)研究了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)對(duì)另外一種可以形成納米管的復(fù)配體系---十四烷基三甲基溴化銨/平面結(jié)構(gòu)化合物橙黃G(OG)的影響，發(fā)現(xiàn)了類似于TTAB/PBSA體系的規(guī)律。在SDBS含量較少，OG/TTAB含量比大于1時(shí)有納米管出現(xiàn)且與OG/TTAB兩組分相似，形成的納米管極易聚并呈針狀物析出。而當(dāng)SDBS含量較大時(shí)體系保持穩(wěn)定的囊泡狀態(tài)。通過(guò)表征分析認(rèn)為體系出現(xiàn)該現(xiàn)象也是由于OG分子與SDBS分子競(jìng)爭(zhēng)

6、參與自組裝。體系中形成的納米管以針狀析出物的形式聚并析出是由于OG分子中含有兩個(gè)磺酸基使得形成的納米管之間電性吸引作用較強(qiáng)，而不是因?yàn)榧{米管之間因?yàn)樾纬蓺滏I所致。
　　 以上研究表明，平面結(jié)構(gòu)化合物在與陽(yáng)離子表面活性劑復(fù)配時(shí)形成的囊泡是不牢固的，容易受到酸堿和第三組分表面活性劑的影響。從幾何結(jié)構(gòu)分析，說(shuō)明平面結(jié)構(gòu)分子參與形成的各向同性囊泡結(jié)構(gòu)中存在較大空隙，容易被第三組分表面活性劑占據(jù)而形成穩(wěn)定的囊泡結(jié)構(gòu)，只有各向異性的納米管才