表面活性剂与有机小分子的相互作用及其对共轭聚电解质荧光性能的调控

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表面活性剂由于具有增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电、润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡等一系列物理化学性能而得到广泛的应用,其应用领域覆盖了日化、石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等几乎所有的化工领域。因此,寻找性能更加优良的表面活性剂一直是化学化工领域的一个重要研究方向。近年来,新型Gemini表面活性剂由于其优越的性能日益受到人们的关注,但是合成困难和高成本限制了Gemini表面活性剂的广泛应用。通过在Gemini表面活性剂中加入添加剂来减少Gemini表面活性剂的用量或者寻找结构性质类似、价格低廉的替代物可以部分地解决这一难题。本论文研究了Gemini表面活性剂与支链醇、常规单链表面活性剂与带相反电荷二元有机盐之间的相互作用及其混合物在调控共轭聚电解质荧光性能方面的应用,主要取得了以下研究进展:  1.研究了直链醇1-戊醇和具有相同主链的支链醇2-己醇与3-庚醇对阳离子季铵盐型Gemini表面活性剂C12CsC12Br2(S=2,4,6,8,10,12)表面活性和胶束化行为的影响。结果发现,支链醇能够显著影响表面活性剂在气/液界面的排布,使其在气液界面的活性随醇支化度的增加而显著增加,而支链醇对表面活性剂在溶液中的临界胶束浓度以及胶束的尺寸和形貌均没有明显影响,同时这些醇对Gemini表面活性剂的影响与其连接基团的长度相关,并阐述了上述结果产生的机理。这些结果将有助于指导如何选择合适结构的醇助剂去调控Gemini表面活性剂的表面和溶液性质。  2.研究了单链表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和一系列二元羧酸钠盐(CnNa2,n=4,6,8,10,12)之间的缔合作用。结果表明,CTAB和CnNa2可以通过静电吸引形成Gemini表面活性剂(CTAB)2-CnNa2,并且,这种Gemini表面活性剂的聚集能力随着所加二元酸中间碳氢链的增长而增强,二元酸中间的碳氢链起到Gemini表面活性剂连接基团的作用。这项工作为构筑Gemini表面活性剂提供了一种非常简便的方法。  3.研究了单链表面活性剂十二烷基醚硫酸钠(SLE3S)和Gemini有机盐1,2-双(2-苄氨基乙氧基)乙烷二氯(BEO)之间的相互作用及其对共轭聚电解质MPS-PPV和DAB荧光性能的调控作用。结果表明,SLE3S和BEO可以通过静电吸引形成Gemini表面活性剂(SLE3S)2-BEO,并且随着溶液中表面活性剂浓度的增大,混合体系的聚集体从疏松的大聚集体转变为致密的大聚集体,再到小聚集体,最终转变为线性胶束。伴随着聚集体转变,带不同电荷的共轭聚电解质的荧光强度表现出了不同的变化:与表面活性剂带相同电荷的共轭聚电解质MPS-PPV的荧光强度随聚集体的增大而增强,而与表面活性剂带相反电荷的DAB的荧光强度与聚集体的形貌无关。
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