光敏型季铵盐类表面活性剂的合成及性能研究

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光敏型表面活性剂是一种具有光响应特性的两亲化合物。它在不同波长光的照射下发生结构变化,界面性质相应改变。本文合成了一种光敏型季铵盐类表面活性剂,主要研究了它在不同光照条件下的表面活性和界面性质变化。我们利用对甲苯胺和苯酚等为主要原料,制备了一种含有偶氮苯基团的季铵盐类表面活性剂(AS),利用核磁共振氢谱和紫外光谱等对它的结构进行分析,发现AS在紫外光照射后发生顺反异构化。我们测定了AS的表面张力、接触角和Zeta电位等物化参数,研究了AS在不同光照条件下表面活性以及润湿性能的变化。结果表明,在紫外光的照射后,AS的临界胶束浓度(cmc)和最低表面张力(γcmc)都增加,饱和吸附量(Γmax)和降低表面张力的效率(p C 20)都减少,AS的溶液在石英表面的接触角降低,粘附力和粘附功增加,石英的Zeta电位降低,AS在石英上的润湿性能和吸附性能都降低。本文探讨了AS与七元瓜环的相互作用。我们通过核磁滴定和二维图谱发现它们能自发形成结合比为1:1的主客体超分子体系,它使AS的cmc增大,AS溶液在石英上的接触角降低。七元瓜环的加入使AS的表面活性和吸附性能降低。我们利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)对AS在石英表面的吸附过程进行了探究。AS能吸附于石英表面,形成刚性膜结构;在紫外光照射后,AS在石英表面的吸附量减小。在AS溶液中加入七元瓜环后,AS在石英表面的吸附量降低,在紫外光进行光照后,△F下降幅度增加,△D降低,AS在石英表面的吸附量增加,吸附膜刚性增加。
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