试析正负离子表面活性剂体系分子有序组合体性质的研究

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1、分类号：O631.3密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文正负离子表面活性剂体系分子有序组合体性质的研究王静静申请学位级别：硕士学位专业名称：化学工艺指导教师：滕弘霓职称：教授山东科技大学二零零九年五月I论文题目：正负离子表面活性剂体系分子有序组合体性质的研究作者姓名：王静静入学时间：2006.09专业名称：化学工艺研究方向：精细化工指导教师：滕弘霓职称：教授论文提交日期：2009年5月论文答辩日期：2009年6月授予学位日期：RESEARCHONPROPERTIESOFSELF-ASSEMBLED

2、STRUCTURESINMIXTURESOFANIONICANDCATIONICSURFACTANTSADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyWangJingjingSupervisor:ProfessorTengHongniTheCollegeofChemicalandEnvironment

3、alEngineeringApril2009声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTe

4、chnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:摘要在正负离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）混合溶液中，通过循环伏安法测定外加探针的扩散系数，探索了体系中有序体性质与组成、浓度和添加盐的相互关系。正负离子表面活性剂体系在实验条件下为

5、非电化学可逆体系，为了研究其电化学性质，本文探索并确定二茂铁（Fc）作为电化学活性探针。在一定浓度（0.01-0.16mol/L）的SDS/CTAB体系中，二茂铁为扩散控制的电化学可逆过程，可采用Randels-Sevick公式计算其扩散系数，这为正负离子表面活性剂体系有序组合体性质的测定提供了新的思路。本论文在大量探索实验的基础上，提出了二茂铁在分子有序溶液中的扩散理论：在短程有序结构中二茂铁带动整个有序体扩散；长程有序结构中则通过疏水通道扩散。对体系扩散性质与组成关系研究发现：二茂铁扩散系数随配比呈现规

6、律变化，在组成为2:1和1:2附近出现两个对称的转折点，表明形成了长程有序结构。转折点位置与浓度和添加盐有关：随着SDS/CTAB体系总浓度增加，有序体中二茂铁的扩散系数降低，这表明增加浓度有利于形成长程有序结构；与无盐体系相比，添加盐使体系中二茂铁扩散系数增加，有利于形成更致密的有序体；SDS/CTAB/NaSal体系中二茂铁的扩散系数小于SDS/CTAB/Na2SO4体系。上述规律为分子有序组合体的应用提供了理论依据。实验还发现，SDS/CTAB混合体系中，在CTAB组成为70%附近形成偏彩光的类胆甾相

7、液晶。研究表明，类胆甾相液晶为层状和立方液晶的过渡态。三种液晶转变过程中，二茂铁的扩散系数随体系中CTAB的摩尔比呈现波浪型变化，形成双水相时扩散系数达到最小。液晶有序体中二茂铁的扩散系数大小取决于有序体的结构和二茂铁在液晶中的扩散方式。静电斥力增加有利于层状液晶向类胆甾相和立方液晶转变，有效控制分子之间的静电作用为其性质改进和作为纳米模板的自组装控制提供依据。关键词：正负离子表面活性剂体系、循环伏安法、分子有序组合体、扩散系数、溶致液晶山东科技大学硕士学位论文ABSTRCTABSTRACTCyclicvo

8、ltammetryofferrocene(Fc)wasappliedtoindicateself-assembledstructuresformedinmixturesofcetyltrimethylammoniumbromide(CTAB)andsodiumdodecylsulfate(SDS)inordertoreavealthesolutionpropertiesandformationmechanic.S