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本文通过流变、光散射、电子透射显微镜、荧光光谱学等各种表征手段,系统的研究了离子型表面活性剂水溶液中分子有序组合体、宏观相行为在温度、pH、多种添加剂等环境因素作用下的形成、调控与转化规律。
首先研究了阴阳离子表面活性剂十二烷基三丁基溴化铵-十二酸钠混合水溶液在温度作用下的微观聚集体和相行为变化。研究发现该体系具有温度敏感的双水相行为,在某一临界温度下溶液由均相溶液分相形成具有清晰界面的双水相。改变不同的阴阳表面活性剂种类,进一步发现在所研究的十种混合体系水溶液中,有七种阴阳表面活性剂混合体系可以发生温度诱导的双水相行为,同时研究了温敏双水相的转变温度与表面活性剂类型、疏水链长、阴阳混合比例等之间的关系。我们对双水相上下相的微观结构进行了一系列表征,发现温度诱导囊泡聚集存在于双水相的上相。对不同的阴阳表面活性剂体系进行的对比研究表明,阴阳表面活性剂之间的相互作用越强,越容易发生温度敏感双水相;阳离子表面活性剂头基的疏水性越强,温敏双水相的形成温度越低;通过不同添加剂的加入改变疏水相互作用,可以升高或者降低温敏双水相的形成温度,并可以使原本不发生温度敏感双水相的体系产生温敏双水相行为。综合各种双水相形成的影响因素,我们讨论了温敏双水相可能的形成机制。
合成了一系列具有pH敏感的阳离子表面活性剂,研究这类阳离子表面活性剂水溶液的pH敏感微观结构和相行为。利用电镜、流变、光散射等技术系统的表征了pH敏感的有序组合体之间的相互转变,以及微观结构与宏观相行为变化之间的规律。通过对比不同的阳离子表面活性剂体系,提出了pH敏感微观结构形成的原因,并利用这一结论实现了对敏感pH值的调控。
研究了阴阳表面活性剂十六烷基二羟乙基溴化铵.十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基溴化铵-十二烷基硫酸钠混合体系的较高浓度溶液在无机盐、长链脂肪醇等添加剂作用下的微观聚集体结构的调控作用。实现初级聚集体(胶束、囊泡)的再聚集,最终形成有序程度更高的蠕虫状胶束、液晶结构等高级聚集体。初步尝试了2HNMR等技术对液晶结构的表征。
系统研究了三嵌段共聚物P123与阳离子碳氟表面活性剂FC4混合体系水溶液中的胶束化行为。对比P123-FC4混合体系在不同混合比例下的表面张力曲线、荧光I1/I3值、荧光猝灭、zeta电势等实验结果,提出了在不同混合比例下,胶束形成的两种模型。