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本文通过光散射、流变、电镜、量热、光谱学等多种实验技术和手段相结合的方法,系统研究了阴阳离子表面活性剂混合体系在温度、浓度、添加剂等多种物理化学因素调控下多种分子有序组合体形成与转化的规律和机制。
在十二烷基硫酸钠/十二烷基三乙基溴化铵混合体系中,发现了升温诱导的胶束→囊泡转变。在一系列阴阳离子表面活性剂混合体系中的进一步研究表明,具有较强分子间相互作用力和较大胶束聚集数的混合体系更容易发生此类转变。通过改变阴阳离子表面活性剂混合比例可以调节转变温度的高低;此外正癸醇的加入可以显著降低转变温度,而且还可以使得分子间相互作用较弱的阴阳混合体系也能发生升温诱导胶束→囊泡转变。在十二烷基硫酸钠/十二烷基三丁基溴化铵混合体系中,发现了临界温度控制的囊泡聚集现象,通过对囊泡间各种相互作用力的分析表明暴露在囊泡表面较长疏水链之间的疏水相互作用是导致该转变发生的主要原因。我们还在一些普通阴阳离子表面活性剂囊泡体系中通过疏水反离子的加入诱导出温度可控的囊泡聚集。
在十二烷基硫酸钠/十二烷基三乙基溴化铵混合体系中,利用电镜、流变、光散射等技术对Maxwell流体的特性进行了系统地表征,计算了蠕虫状胶束的各个特征参数,并推导了体系的流动活化能和末端活化能。接着研究了Maxwell流体形成前后随浓度变化蠕虫状胶束形成、缠绕及枝化的演变历程。此外我们还考察了温度、阳离子表面活性剂头基上的碳氢链长对体系流变性质的影响。
在十二烷基硫酸钠/十二烷基三乙基溴化铵体系以及十二烷基磺酸钠/十二烷基三乙基溴化铵混合体系中,系统地研究了一系列极性、非极性有机物的加入对胶束→囊泡转变调控作用,发现添加剂诱导转变的能力和效率与其极性,链长、在胶束中的加溶位置以及表面活性剂混合体系分子间相互作用密切相关。此外在月桂酸钠/十二烷基三甲基溴化铵混合体系中研究了甲苯、辛醇加溶诱导形成的双水相以及其结构转变,并探讨了双水相的形成机制。