阳离子和两性表面活性剂在聚甲基丙烯酸甲酯表面的吸附行为

刘丹丹 ,  徐志成 ,  赵群 ,  张磊 ,  张路 ,  赵濉

引用本文: 刘丹丹, 徐志成, 赵群, 张磊, 张路, 赵濉. 阳离子和两性表面活性剂在聚甲基丙烯酸甲酯表面的吸附行为[J]. 物理化学学报, 2013, 29(03): 569-575. doi: 10.3866/PKU.WHXB201212284 shu
Citation:  LIU Dan-Dan, XU Zhi-Cheng, ZHAO Qun, ZHANG Lei, ZHANG Lu, ZHAO Sui. Adsorption Behavior of Cationic and Zwitterionic Surfactants on Poly(methyl methacrylate)[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(03): 569-575. doi: 10.3866/PKU.WHXB201212284 shu

阳离子和两性表面活性剂在聚甲基丙烯酸甲酯表面的吸附行为

  • 基金项目:

    国家科技重大专项(2011ZX05011-004)资助项目 (2011ZX05011-004)

摘要:

利用座滴法研究了阳离子表面活性剂十六烷基醚羟丙基季铵盐(C16PC)、十六烷基聚氧乙烯醚羟丙基季铵盐(C16(EO)3PC)和两性离子表面活性剂十六烷基醚羟丙基羧酸甜菜碱(C16PB)、十六烷基聚氧乙烯醚羟丙基羧酸甜菜碱(C16(EO)3PB)溶液在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面上的润湿性质, 考察了表面活性剂类型及浓度对接触角的影响趋势. 研究发现: 低浓度条件下表面活性剂分子可能以平躺的方式吸附到固体界面, 且亲水基团靠近固体界面, PMMA表面被轻微疏水化; 在高浓度时则通过Lifshitz-van der Waals 作用吸附, 亲水基团在外, PMMA表面被亲水改性. 聚氧乙烯基团(EO基团)的引入对阳离子表面活性剂的接触角影响不大; 而含有聚氧乙烯基团的两性离子表面活性剂在PMMA界面上以类似半胶束的聚集体吸附, 大幅度降低接触角.

English

    1. [1]

      (1) Zhao, G. X.; Zhu, B. Y. Principles of Surfactant Action; ChinaLight Industry Press: Beijing, 2003; pp 490-534. [赵国玺,朱瑶. 表面活性剂作用原理. 北京: 中国轻工业出版社,2003: 490-534.]

      (1) Zhao, G. X.; Zhu, B. Y. Principles of Surfactant Action; ChinaLight Industry Press: Beijing, 2003; pp 490-534. [赵国玺,朱瑶. 表面活性剂作用原理. 北京: 中国轻工业出版社,2003: 490-534.]

    2. [2]

      (2) Li, Z. Q.;Wang, Z. L.; Zhang, L.; Xu, Z. C.; Zhang, L.; Zhao, S.Chemical Journal of Chinese Universities 2011, 32, 2376. [李振泉, 王增林, 张磊, 徐志成, 张路, 赵濉. 高等学校化学学报, 2011, 32, 2376.](2) Li, Z. Q.;Wang, Z. L.; Zhang, L.; Xu, Z. C.; Zhang, L.; Zhao, S.Chemical Journal of Chinese Universities 2011, 32, 2376. [李振泉, 王增林, 张磊, 徐志成, 张路, 赵濉. 高等学校化学学报, 2011, 32, 2376.]

    3. [3]

      (3) Zhang, L.;Wang, Z. L.; Li, Z. Q.; Zhang, L.; Xu, Z. C.; Zhao,S.; Yu, J. Y. Langmuir 2010, 26 (24), 18834. doi: 10.1021/la1036822(3) Zhang, L.;Wang, Z. L.; Li, Z. Q.; Zhang, L.; Xu, Z. C.; Zhao,S.; Yu, J. Y. Langmuir 2010, 26 (24), 18834. doi: 10.1021/la1036822

    4. [4]

      (4) Zdziennicka, A.; Janczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2010, 343 (2), 594. doi: 10.1016/j.jcis.2009.11.067(4) Zdziennicka, A.; Janczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2010, 343 (2), 594. doi: 10.1016/j.jcis.2009.11.067

    5. [5]

      (5) Zdziennicka, A.; Janczuk, B. Mater. Chem. Phys. 2010, 124 (1),569. doi: 10.1016/j.matchemphys.2010.07.013(5) Zdziennicka, A.; Janczuk, B. Mater. Chem. Phys. 2010, 124 (1),569. doi: 10.1016/j.matchemphys.2010.07.013

    6. [6]

      (6) Zdziennicka, A.; Janczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2011, 354 (1), 396. doi: 10.1016/j.jcis.2010.09.063(6) Zdziennicka, A.; Janczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2011, 354 (1), 396. doi: 10.1016/j.jcis.2010.09.063

    7. [7]

      (7) Pisaev, I. V.; Soboleva, O. A.; Ivanova, N. I. Colloid Journal2009, 71 (2), 246. doi: 10.1134/S1061933X09020148(7) Pisaev, I. V.; Soboleva, O. A.; Ivanova, N. I. Colloid Journal2009, 71 (2), 246. doi: 10.1134/S1061933X09020148

    8. [8]

      (8) Chaudhuri, R. G.; Paria, S. J. Colloid Interface Sci. 2009, 337 (2), 555. doi: 10.1016/j.jcis.2009.05.033(8) Chaudhuri, R. G.; Paria, S. J. Colloid Interface Sci. 2009, 337 (2), 555. doi: 10.1016/j.jcis.2009.05.033

    9. [9]

      (9) Szymczyk, K.; Jańczuk, B. Langmuir 2007, 23 (17), 8740. doi: 10.1021/la7008495(9) Szymczyk, K.; Jańczuk, B. Langmuir 2007, 23 (17), 8740. doi: 10.1021/la7008495

    10. [10]

      (10) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B.;Wójcik,W. J. Colloid InterfaceSci. 2003, 268 (1), 200. doi: 10.1016/S0021-9797(03)00702-1(10) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B.;Wójcik,W. J. Colloid InterfaceSci. 2003, 268 (1), 200. doi: 10.1016/S0021-9797(03)00702-1

    11. [11]

      (11) Szymczyk, K.; Jańczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2006, 303 (1), 319. doi: 10.1016/j.jcis.2006.07.058(11) Szymczyk, K.; Jańczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2006, 303 (1), 319. doi: 10.1016/j.jcis.2006.07.058

    12. [12]

      (12) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B.;Wójcik,W. J. Colloid InterfaceSci. 2005, 281 (2), 465. doi: 10.1016/j.jcis.2004.08.102(12) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B.;Wójcik,W. J. Colloid InterfaceSci. 2005, 281 (2), 465. doi: 10.1016/j.jcis.2004.08.102

    13. [13]

      (13) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2010, 350 (2), 568. doi: 10.1016/j.jcis.2010.06.026(13) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B. J. Colloid Interface Sci. 2010, 350 (2), 568. doi: 10.1016/j.jcis.2010.06.026

    14. [14]

      (14) Biswal, N. R.; Paria, S. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50 (10),6138. doi: 10.1021/ie2000456(14) Biswal, N. R.; Paria, S. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50 (10),6138. doi: 10.1021/ie2000456

    15. [15]

      (15) Chaudhuri, R. G.; Sunayana, S.; Paria, S. Soft Matter 2012, 8 (20), 5429. doi: 10.1039/c2sm25309g(15) Chaudhuri, R. G.; Sunayana, S.; Paria, S. Soft Matter 2012, 8 (20), 5429. doi: 10.1039/c2sm25309g

    16. [16]

      (16) Milne, A. J. B.; Amirfazli, A. Langmuir 2010, 26 (7), 4668.doi: 10.1021/la9035437(16) Milne, A. J. B.; Amirfazli, A. Langmuir 2010, 26 (7), 4668.doi: 10.1021/la9035437

    17. [17]

      (17) Harkot, J.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2007, 253 (17), 7166.doi: 10.1016/j.apsusc.2007.02.182(17) Harkot, J.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2007, 253 (17), 7166.doi: 10.1016/j.apsusc.2007.02.182

    18. [18]

      (18) Harkot, J.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2009, 255 (6), 3623.doi: 10.1016/j.apsusc.2008.10.007(18) Harkot, J.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2009, 255 (6), 3623.doi: 10.1016/j.apsusc.2008.10.007

    19. [19]

      (19) Szymczyk, K.; Zdziennicka, A.; Jańczuk, B.;Wójcik,W.J. Colloid Interface Sci. 2006, 293 (1), 172. doi: 10.1016/j.jcis.2005.06.038(19) Szymczyk, K.; Zdziennicka, A.; Jańczuk, B.;Wójcik,W.J. Colloid Interface Sci. 2006, 293 (1), 172. doi: 10.1016/j.jcis.2005.06.038

    20. [20]

      (20) Zdziennicka, A. Appl. Surf. Sci. 2009, 255 (6), 3801. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.10.030(20) Zdziennicka, A. Appl. Surf. Sci. 2009, 255 (6), 3801. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.10.030

    21. [21]

      (21) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2010, 257 (3),1034. doi: 10.1016/j.apsusc.2010.08.012(21) Zdziennicka, A.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2010, 257 (3),1034. doi: 10.1016/j.apsusc.2010.08.012

    22. [22]

      (22) Szymczyk, K. J. Colloid Interface Sci. 2011, 363 (1), 223. doi: 10.1016/j.jcis.2011.07.029(22) Szymczyk, K. J. Colloid Interface Sci. 2011, 363 (1), 223. doi: 10.1016/j.jcis.2011.07.029

    23. [23]

      (23) Harkot, J.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2008, 254 (9), 2825. doi: 10.1016/j.apsusc.2007.10.024(23) Harkot, J.; Jańczuk, B. Appl. Surf. Sci. 2008, 254 (9), 2825. doi: 10.1016/j.apsusc.2007.10.024

    24. [24]

      (24) Xu, Z. C. Study on the Synthesis and PhysicochemicalProperties of Novel Cationic and Zwitterionic Surfactants.Ph. D. Dissertation, Technical Institute of Physics andChemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 2009.[徐志成. 新型阳离子和两性离子表面活性剂的合成和理化性质的研究[D]. 北京: 中国科学院理化技术研究所, 2009.](24) Xu, Z. C. Study on the Synthesis and PhysicochemicalProperties of Novel Cationic and Zwitterionic Surfactants.Ph. D. Dissertation, Technical Institute of Physics andChemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 2009.[徐志成. 新型阳离子和两性离子表面活性剂的合成和理化性质的研究[D]. 北京: 中国科学院理化技术研究所, 2009.]

    25. [25]

      (25) Fan, R. J.; Zhang, X. X.; Zhou, L.; Cao, C.; Du, F. P. ChineseJournal of Pesticide Science 2011, 13 (1), 79. [范仁俊, 张晓曦, 周璐, 曹冲, 杜凤沛. 农药学学报, 2011, 13 (1), 79.](25) Fan, R. J.; Zhang, X. X.; Zhou, L.; Cao, C.; Du, F. P. ChineseJournal of Pesticide Science 2011, 13 (1), 79. [范仁俊, 张晓曦, 周璐, 曹冲, 杜凤沛. 农药学学报, 2011, 13 (1), 79.]

    26. [26]

      (26) Adamson, A.W. Physical Chemistry of Surfaces, 5th ed.;Wiley-Interscience: New York, 1991.(26) Adamson, A.W. Physical Chemistry of Surfaces, 5th ed.;Wiley-Interscience: New York, 1991.

    27. [27]

      (27) Rosen, J. M. Surfactants and Interfacial Phenomena, 2nd ed.;Wiley-Interscience: New York, 1989.(27) Rosen, J. M. Surfactants and Interfacial Phenomena, 2nd ed.;Wiley-Interscience: New York, 1989.

    28. [28]

      (28) Bargeman, D.; van Voorst Vader, F. J. Colloid Interface Sci.1973, 42 (3), 467. doi: 10.1016/0021-9797(73)90031-3(28) Bargeman, D.; van Voorst Vader, F. J. Colloid Interface Sci.1973, 42 (3), 467. doi: 10.1016/0021-9797(73)90031-3

    29. [29]

      (29) Lucassen-Reynders, E. H. J. Phys. Chem. 1963, 67 (5), 969.doi: 10.1021/j100799a005(29) Lucassen-Reynders, E. H. J. Phys. Chem. 1963, 67 (5), 969.doi: 10.1021/j100799a005

    30. [30]

      (30) Morra, M. J. Colloid Interface Sci. 1996, 182 (1), 312. doi: 10.1006/jcis.1996.0469(30) Morra, M. J. Colloid Interface Sci. 1996, 182 (1), 312. doi: 10.1006/jcis.1996.0469

    31. [31]

      (31) Pyter, R. A.; Zografi, G.; Mukerjee, P. J. Colloid Interface Sci.1982, 89 (1), 144. doi: 10.1016/0021-9797(82)90128-X(31) Pyter, R. A.; Zografi, G.; Mukerjee, P. J. Colloid Interface Sci.1982, 89 (1), 144. doi: 10.1016/0021-9797(82)90128-X

    32. [32]

      (32) Phrna, I.; Shen, S. J. Colloid Interface Sci. 1980, 74, 90. doi: 10.1016/0021-9797(80)90173-3

      (32) Phrna, I.; Shen, S. J. Colloid Interface Sci. 1980, 74, 90. doi: 10.1016/0021-9797(80)90173-3

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  911
  • 文章访问数:  2712
  • HTML全文浏览量:  134
文章相关
  • 发布日期:  2013-02-25
  • 收稿日期:  2012-11-01
  • 网络出版日期:  2012-12-28
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章