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生物质基表面活性剂的开发与利用具有重要的意义。本文设计合成了山梨醇基和甘油基表面活性剂,并对其聚集行为与分子间相互作用进行了研究。主要内容如下: 1、以山梨醇为原料合成了生物质基表面活性剂1,6-双十二胺基-2,3,4,5-己四醇(SAAS-C12),并且研究了无机盐和pH对其在水溶液中聚集行为的影响。结果表明,SAAS-C12聚集体具有手性,一价盐KCl或酸性条件下,SAAS-C12聚集体手性会减弱乃至消失,而加碱对聚集体手性影响很小。CuCl2、ZnCl2、FeCl3浓度增加到5mM时,聚集体手性会发生翻转。这说明通过加盐或酸的方式可以调控溶液中SAAS-C12聚集体的手性,同时聚集体的形貌发生变化。离子强度的增加会使聚集体的手性逐渐减弱,而金属离子与表面活性剂头基之间的配位作用可以使聚集体手性从左旋变为右旋,从而改变聚集体的手性。 2、以甘油为原料合成了生物质基非离子表面活性剂1,3-二烷基胺基-2-丙醇(BAPO-Cm,m为碳链长度),并对其性质进行了研究。结果表明,BAPO-Cm的表面活性随烷基链长度从C8增长为C12而增加,BAPO-C12具有最低的临界胶束浓度(cmc)。BAPO-C12分子对酸碱具有响应性,pH=10时cmc最低。BAPO-Cm能有效降低正庚烷/水的界面张力,并且具有较好的抗盐性。采用BAPO-C12为乳化剂,水和烷烃(己烷、庚烷、辛烷)体系可形成O/W型高内相比乳液(80%),水和二氯甲烷体系可形成W/O型乳液。水/烷烃形成的乳液在比较宽的油水体积比范围内都是O/W型。此类高内相比乳液具有良好的耐盐性和丰富的形貌,其表观粘度随烷烃碳链长度增长而降低。 3、研究了多种复合表面活性剂体系的性质。结果表明,SAAS-C12/十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、SAAS-C12/十二烷基硫酸钠(SDS)复合表面活性剂具有很好的表面活性,SAAS-C12在复合系统中的摩尔分数为0.2时,cmc下降明显。1-戊醇、2-己醇、3-庚醇能够降低BAPO-C12的cmc,10mM的3-庚醇降低表面张力的效果最好。对于BAPO-C12/十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和BAPO-C12/乙烷-1,2-双(十二烷基二甲基)溴化铵(12-2-12)复合系统,BAPO-C12的摩尔分数分别为0.3和0.5时,表面张力最低。 4、研究了微波对甘油与尿素反应合成碳酸甘油酯的影响。结果表明,所筛选的多种催化剂中,ZnSO4对反应的催化效果最好。微波可有效提高碳酸甘油酯的产率。在150℃下、600W微波功率、催化剂浓度为2.8mol%(基于甘油)、甘油和尿素的比例为1∶1.3时,反应100min,碳酸甘油酯的产率可以达到93.7%。此方法具有甘油转化率高、反应速度快、催化剂易于分离等优点。