表面活性剂的胶束化及其与高聚物的相互作用研究

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用等温滴定微量量热、动态光散射、透射电镜研究了Na2SO4对丁二酸双(2-乙基己基)酯磺酸钠(AOT)胶束化的影响,探讨AOT与聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDAC)相互作用机理以及Na2SO4对其相互作用的影响。研究结果表明,在水溶液中,AOT吸附到PDDAC链上的主要作用力是疏水作用,Na2SO4的加入促进了AOT与PDDAC的静电吸附作用,并有利于形成PDDAC/AOT胶束、自由的AOT胶束和囊泡,但是阻碍了PDDAC/AOT胶束转变成囊泡。自由AOT胶束化过程是熵驱动的,而AOT吸附到PDDAC链上和PDDAC/AOT胶束化过程是熵和焓同时驱动的。用等温滴定微量量热研究辛基苯基聚氧乙烯醚/十二烷基三甲基溴化钠(TX100/DTAB)和AOT/DTAB两种混合表面活性剂体系的热力学性质。研究结果表明:混合表面活性剂的协同效应有利胶束生成,体系的热力学性质取决于两种表面活性剂的比例和总浓度,随着这两个因素的变化,可能由一种表面活性剂为主的胶束转变成另一种表面活性剂为主的胶束,并存在两种不同组成的混合胶束共存区域。对于TX100/DTAB体系,在富TX100区域,仅存在TX100为主的胶束;在富DTAB区域存在TX100为主和DTAB为主的两种混合胶束。对于AOT/DTAB体系,在富AOT区域,仅存在AOT为主的胶束;在富DTAB区域存在AOT为主和DTAB为主的两种混合胶束。当体系中DTAB与AOT的正反电荷比例达到某个阈值,产生沉淀。大于和小于这个阈值,沉淀消失。用扩展的Rubingh方程分析滴定焓变曲线,给出Rubingh方程参数g与混合胶束的组成x的关系,得到每一滴定点的x,进而计算混合胶束的生成热力学函数和两种胶束的混合热力学函数。用等温滴定微量量热、动态光散射研究TX100/DTAB和AOT/DTAB两种混合表面活性剂与聚丙烯酸钠(PANa)的相互作用,探讨不同表面活性剂浓度和混合胶束组成对其相互作用机理的影响。研究结果表明:随着表面活性剂浓度和混合胶束组成的改变,表面活性剂经历在高聚物上的吸附、高聚物/表面活性剂胶束的形成、自由混合胶束的形成以及高聚物/表面活性剂的交联等复杂相变。对于PANa/TX100/DTAB体系,在没有TX100存在的情况下,DTAB在很低浓度时就以其正电荷部位吸附到PANa的负电荷部位,高聚物链交联产生负的热效应;有TX100存在的情况下,DTAB在很低浓度时倾向于参与到TXl00的胶束中,当DTAB浓度较大时,才以其正电荷部位吸附到PANa的负电荷部位;高聚物链交联产生正的热效应。对于PANa/AOT/DTAB体系,AOT在很低的浓度就通过碳氢链吸附在PAA疏水链上,产生很大的负的热效应;DTAB胶束滴加到PANa/AOT盐溶液中,DTAB在很低浓度时倾向于参与到AOT的胶束中,当DTAB浓度较大时,才以其正电荷部位吸附到PANa的负电荷部位,高聚物链交联产生负的热效应;AOT/DTAB混合胶束滴加到PANa盐溶液中,在很低浓度,AOT/DTAB混合胶束就吸附就PANa链上,产生正的热效应。
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