《非極性溶劑中表面活性劑反相聚集體的普適構築研究》是依託福州大學，由趙劍曦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非極性溶劑中表面活性劑反相聚集體的普適構築研究
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙劍曦
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為突破當前複雜反相聚集體還僅依靠卵磷脂製備的困境，本項目擬對其表面活性劑普適構築的規律展開研究。仔細分析認為實現本目標需要突破兩個要素：（1）創新製備方法，以實現廣泛表面活性劑在非極性有機溶劑中的聚集溶解；（2）掌握添加劑改善表面活性劑分子形狀的規律，滿足各種複雜反相聚集體構築的分子幾何要求。為此設計了幾種典型體系，包括AOT和油不溶的單頭單鍊表面活性劑、對稱和不對稱的Gemini表面活性劑，擬通過不同類型添加劑（尺寸系列增大的反離子、可形成分子間氫鍵的雙酚類化合物、非離子型的CmEn等）來改善表面活性劑分子幾何並掌握其構築複雜反相聚集體的規律。根據所形成聚集體的特徵，擬重點採用SAXS、DLS和SLS，溶液流變以及電鏡等技術來進行性質研究。本項目研究目標的實現將大大拓展表面活性劑反相聚集的領域，奠定這些反相聚集體深入套用的基礎。
結題摘要
通常的表面活性劑都難溶於非極性溶劑(油)中，這緣於它的強極性（或離子）頭基與油體相不相溶。我們分析認為，倘若能構築核-殼結構完整的反相聚集體，疏油的頭基將被包裹在核心中，親油鏈環繞構成外殼，表面活性劑則可望以這樣聚集體的形式被分散溶入油中。促進核-殼完整反相聚集體的構築，其關鍵在於有效地增大表面活性劑在油相中頭基的尺寸，加入添加劑可以很好地實現這個目的。在這些認識的基礎上，發展了一步溶解製備表面活性劑/添加劑/油均相溶液的方法。該方法直接將表面活性劑與添加劑置於油溶劑中（如果需要的話，微量水也被注入），在合適溫度下的較長時間攪拌後可得到均相油溶液。我們的實踐證明，這種方法可靠有效，適用於眾多表面活性劑，比文獻通常使用的甲醇預溶法來得便利簡捷。 基於一步溶解法，我們製備了多種常見表面活性劑/添加劑/環己烷的均相體系，這些表面活性劑有陽離子季銨和吡啶頭基的CTAB和CPC、系列季銨Geminis(m-s-m)，陰離子的SDS，兩性的SB-12，超長PEO的非離子CmEn等等，添加劑既有相反電荷的普通表面活性劑、有機鹽，甚至簡單的無機鹽等。這些表面活性劑和添加劑分別都極難溶於環己烷，依賴形成核-殼結構聚集體，均實現了溶解。由此詳細研究了它們的自組織，觀察到了形貌豐富的反相聚集體，有反相蠕蟲、反相囊泡、反相液晶(H2和I2亞相，後者有多種的對稱結構)。很多體系呈現高粘彈的凝膠，具有重要套用價值。 製備方法的突破可望深入開展兩親分子反相複雜聚集行為的研究，以此很好地認識它們在非極性溶劑中的自組織規律，進而開拓油相體系的高水平套用。
