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如何稳定和调控混合表面活性剂体系中囊泡的性质是具有重要理论和实际意义的研究课题。二氧化碳是典型的绿色溶剂之一,在许多领域有着广泛的应用。本论文在利用二氧化碳及其它压缩气体稳定和调控囊泡体系性质方面开展了研究,主要工作内容如下:
1.研究了压缩CO2对阴阳离子混合表面活性剂体系中形成囊泡稳定性的影响。发现CO2可以显著提高十二烷基三甲基溴化铵/十二烷基硫酸钠( DTAB/SDS)囊泡体系的稳定性。对CO2稳定囊泡的机理进行了探讨,推断CO2插入囊泡双分子膜中增加了囊泡膜的刚性,从而达到稳定的目的。以CO2稳定的混合表面活性剂囊泡体系作为模板,制备了空心二氧化硅粒子。该方法不仅简化了制备过程和分离过程,而且,产物粒子的尺寸可以通过CO2的压力进行调节。
2.进一步研究了一系列烃类压缩气体对阴阳离子表面活性剂混合体系形成囊泡稳定性的影响。发现和CO2相似,这些气体可以提高DTAB/SDS体系中囊泡的稳定性。定义了临界囊泡压力的概念,并测定了各种气体的临界囊泡压力。该研究为压缩气体稳定囊泡的机理提供了重要的信息。
3.系统研究了利用各种压缩气体对阴阳离子表面活性剂混合体系中胶束向囊泡转化的调控。定义了临界转化压力的概念,测定了不同气体、不同阴阳离子表面活性剂混合体系中的临界转化压力,确定了体系的有效转化区域。对压缩气体特殊作用的机理进行了研究,发现气体分子溶解在聚集体的疏水层中并且使其发生膨胀是诱导胶束向囊泡转化的重要因素。在不同压力下,制备了形貌各异的二氧化硅粒子。
4.研究利用压缩CO2对两性/阴离子表面活性剂混合体系中表面活性剂聚集行为的调控。发现CO2可诱导十二烷基甜菜碱/2-乙基已基琥珀酸酯磺酸钠( DSB/AOT)体系实现胶束向囊泡的转化。对CO2的机理进行了研究,发现CO2溶于水产生的酸性对转化起一定的促进作用,这与CO2对阴阳离子表面活性剂混合体系胶束向囊泡的调控机理有所不同。提出了分段调控的机理。