阳离子表面活性剂和有机酸混合水溶液的热响应特性

韩传红 耿培培 郭严 陈肖肖 郭晓冬 张军红 刘杰 魏西莲

引用本文: 韩传红, 耿培培, 郭严, 陈肖肖, 郭晓冬, 张军红, 刘杰, 魏西莲. 阳离子表面活性剂和有机酸混合水溶液的热响应特性[J]. 物理化学学报, 2016, 32(4): 863-871. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601051 shu
Citation:  HAN Chuan-Hong, GENG Pei-Pei, GUO Yan, CHEN Xiao-Xiao, GUO Xiao-Dong, ZHANG Jun-Hong, LIU Jie, WEI Xi-Lian. Thermoresponsive Properties of a Mixed Aqueous Solution of Cationic Surfactant and Organic Acid[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(4): 863-871. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601051 shu

阳离子表面活性剂和有机酸混合水溶液的热响应特性

    通讯作者: 魏西莲
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21473084, 21073081, 21373106, ZR2012BQ013) (21473084, 21073081, 21373106, ZR2012BQ013)

    聊城大学科研课题(LDSY2014008) (LDSY2014008)

    实验技术(314011402)资助项目 (314011402)

摘要: 用稳态和动态流变学方法研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和有机酸3-甲基水杨酸(3MS)的混合水溶液随浓度和温度变化的流变特性。在加热过程中混合溶液呈现三种不同类型的温度响应。其中最有趣的是,当3MS的浓度在80 与100 mmol·kg-1之间时,有浅蓝色的稀溶液出现。随着温度的升高,样品由浅蓝色溶液转化成透明的粘弹性溶液,同时聚集态从囊泡转变成长的蠕虫状胶束,且开始转化的温度随溶液中3MS浓度的增加而升高。利用流变温度扫描和电导率测定对此转变进行了验证。定性解释这个转化是因为在高温下吸附的3MS分子从囊泡上解吸被溶解到水相中。

English

    1. [1]

      (1) Trickett, K.; Eastoe, J. Adv. Colloid Interface 2008, 144, 66. doi: 10.1016/j.cis.2008.08.009(1) Trickett, K.; Eastoe, J. Adv. Colloid Interface 2008, 144, 66. doi: 10.1016/j.cis.2008.08.009

    2. [2]

      (2) Chu, Z. L.; Dreiss, C. A.; Feng, Y. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7174. doi: 10.1039/c3cs35490c(2) Chu, Z. L.; Dreiss, C. A.; Feng, Y. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7174. doi: 10.1039/c3cs35490c

    3. [3]

      (3) Davies, T. S.; Ketner, A. M.; Raghavan, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6669. doi: 10.1021/ja060021e(3) Davies, T. S.; Ketner, A. M.; Raghavan, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6669. doi: 10.1021/ja060021e

    4. [4]

      (4) Lee, H. Y.; Diehn, K. K.; Sun, K. S.; Chen, T. H.; Raghavan, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8461. doi: 10.1021/ja202412z(4) Lee, H. Y.; Diehn, K. K.; Sun, K. S.; Chen, T. H.; Raghavan, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8461. doi: 10.1021/ja202412z

    5. [5]

      (5) Zhao, L.;Wang, K.; Xu, L. M.; Liu, Y.; Zhang, S.; Li, Z. B.; Yan, Y.; Huang, J. B. Soft Matter 2012, 8, 9079. doi: 10.1039/C2SM25334H(5) Zhao, L.;Wang, K.; Xu, L. M.; Liu, Y.; Zhang, S.; Li, Z. B.; Yan, Y.; Huang, J. B. Soft Matter 2012, 8, 9079. doi: 10.1039/C2SM25334H

    6. [6]

      (6) Zhang, Y. M.; Feng, Y. J.;Wang, J. Y.; He, S.; Guo, Z. R.; Chu, Z. L.; Dreiss, C. A. Chem. Commun. 2013, 49, 4902. doi: 10.1039/c3cc41059e(6) Zhang, Y. M.; Feng, Y. J.;Wang, J. Y.; He, S.; Guo, Z. R.; Chu, Z. L.; Dreiss, C. A. Chem. Commun. 2013, 49, 4902. doi: 10.1039/c3cc41059e

    7. [7]

      (7) Tsuchiya, K.; Orihara, Y.; Kondo, Y.; Yoshino, N.; Ohkubo, T.; Sakai, H.; Abe, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12282.(7) Tsuchiya, K.; Orihara, Y.; Kondo, Y.; Yoshino, N.; Ohkubo, T.; Sakai, H.; Abe, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12282.

    8. [8]

      (8) Liu, C. C.; Hao, J. C. J. Phys. Chem. B. 2011, 115, 980. doi: 10.1021/jp107946n(8) Liu, C. C.; Hao, J. C. J. Phys. Chem. B. 2011, 115, 980. doi: 10.1021/jp107946n

    9. [9]

      (9) Jiang, L. X.;Wang, K.; Ke, F. Y.; Liang, D. H.; Huang, J. B. Soft Matter 2009, 5, 599. doi: 10.1039/B813498G(9) Jiang, L. X.;Wang, K.; Ke, F. Y.; Liang, D. H.; Huang, J. B. Soft Matter 2009, 5, 599. doi: 10.1039/B813498G

    10. [10]

      (10) Singh, M.; Ford, C.; Agarwal, V.; Fritz, G.; Bose, A.; John, V. T.; McPherson, G. L. Langmuir 2004, 20, 9931. doi: 10.1021/la048967u(10) Singh, M.; Ford, C.; Agarwal, V.; Fritz, G.; Bose, A.; John, V. T.; McPherson, G. L. Langmuir 2004, 20, 9931. doi: 10.1021/la048967u

    11. [11]

      (11) Zhai, L. M.; Herzog, B.; Drechsler, M.; Hoffmann, H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17697. doi: 10.1021/jp0680591(11) Zhai, L. M.; Herzog, B.; Drechsler, M.; Hoffmann, H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17697. doi: 10.1021/jp0680591

    12. [12]

      (12) Buwalda, R. T.; Stuart, M. C. A.; Engberts, J. B. F. N. Langmuir 2000, 16, 6780. doi: 10.1021/la000164t(12) Buwalda, R. T.; Stuart, M. C. A.; Engberts, J. B. F. N. Langmuir 2000, 16, 6780. doi: 10.1021/la000164t

    13. [13]

      (13) Grabner, D.; Zhai, L.; Talmon, Y.; Schmidt, J.; Freiberger, N.; Glatter, O.; Herzog, B.; Hoffmann, H. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2901. doi: 10.1021/jp0749423(13) Grabner, D.; Zhai, L.; Talmon, Y.; Schmidt, J.; Freiberger, N.; Glatter, O.; Herzog, B.; Hoffmann, H. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2901. doi: 10.1021/jp0749423

    14. [14]

      (14) Horbaschek, K.; Hoffmann, H.; Thunig, C. J. Colloid Interface Sci. 1998, 206, 439. doi: 10.1006/jcis.1998.5690(14) Horbaschek, K.; Hoffmann, H.; Thunig, C. J. Colloid Interface Sci. 1998, 206, 439. doi: 10.1006/jcis.1998.5690

    15. [15]

      (15) Ghosh, R.; Dey, J. Langmuir 2014, 30, 13516. doi: 10.1021/la5022214(15) Ghosh, R.; Dey, J. Langmuir 2014, 30, 13516. doi: 10.1021/la5022214

    16. [16]

      (16) Cates, M. E.; Candau, S. J. J. Phys. Condens. Matter 1990, 2, 6869. doi: 10.1088/0953-8984/2/33/001(16) Cates, M. E.; Candau, S. J. J. Phys. Condens. Matter 1990, 2, 6869. doi: 10.1088/0953-8984/2/33/001

    17. [17]

      (17) Magid, L. J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4064. doi: 10.1021/ jp9730961(17) Magid, L. J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4064. doi: 10.1021/ jp9730961

    18. [18]

      (18) Olsson, U.; Soderman, O.; Guering, P. J. Phys. Chem. 1986, 90, 5223. doi: 10.1021/j100412a066(18) Olsson, U.; Soderman, O.; Guering, P. J. Phys. Chem. 1986, 90, 5223. doi: 10.1021/j100412a066

    19. [19]

      (19) Rao, U. R. K.; Manohar, C.; Valaulikar, B. S.; Iyer, R. M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3286. doi: 10.1021/j100296a036(19) Rao, U. R. K.; Manohar, C.; Valaulikar, B. S.; Iyer, R. M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3286. doi: 10.1021/j100296a036

    20. [20]

      (20) Lin, Z.; Cai, J. J.; Scriven, L. E.; Davis, H. T. J. Phys. Chem. 1994, 98, 5984. doi: 10.1021/j100074a027(20) Lin, Z.; Cai, J. J.; Scriven, L. E.; Davis, H. T. J. Phys. Chem. 1994, 98, 5984. doi: 10.1021/j100074a027

    21. [21]

      (21) Zheng, Y.; Lin, Z.; Zakin, J. L.; Talmon, Y.; Davis, H. T.; Scriven, L. E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5263. doi: 10.1021/jp0002998(21) Zheng, Y.; Lin, Z.; Zakin, J. L.; Talmon, Y.; Davis, H. T.; Scriven, L. E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5263. doi: 10.1021/jp0002998

    22. [22]

      (22) Acharya, D. P.; Kunieda, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10168. doi: 10.1021/jp0353237(22) Acharya, D. P.; Kunieda, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10168. doi: 10.1021/jp0353237

    23. [23]

      (23) Shrestha, R. G.; Shrestha, L. K.; Aramaki, K. J. Colloid Interface Sci. 2007, 311, 276. doi: 10.1016/j.jcis.2007.02.050(23) Shrestha, R. G.; Shrestha, L. K.; Aramaki, K. J. Colloid Interface Sci. 2007, 311, 276. doi: 10.1016/j.jcis.2007.02.050

    24. [24]

      (24) Wei, X. L.; Ping, A. L.; Du, P. P.; Liu, J.; Sun, D. Z.; Zhang, Q. F.; Hao, H. G.; Yu, H. J. Soft Matter 2013, 9, 8454. doi: 10.1039/c3sm51017d(24) Wei, X. L.; Ping, A. L.; Du, P. P.; Liu, J.; Sun, D. Z.; Zhang, Q. F.; Hao, H. G.; Yu, H. J. Soft Matter 2013, 9, 8454. doi: 10.1039/c3sm51017d

    25. [25]

      (25) Thurn, H.; Lobl, M.; Hoffmann, H. J. Phys. Chem. 1985, 89, 517. doi: 10.1021/j100249a030(25) Thurn, H.; Lobl, M.; Hoffmann, H. J. Phys. Chem. 1985, 89, 517. doi: 10.1021/j100249a030

    26. [26]

      (26) Lin, Y. Y.; Qiao, Y.; Tang, P. F.; Li, Z. B.; Huang, J. B. Soft Matter 2011, 7, 2762. doi: 10.1039/c0sm01050b(26) Lin, Y. Y.; Qiao, Y.; Tang, P. F.; Li, Z. B.; Huang, J. B. Soft Matter 2011, 7, 2762. doi: 10.1039/c0sm01050b

    27. [27]

      (27) Shikata, T.; Hirata, H.; Kotaka, T. Langmuir 1989, 5, 398. doi: 10.1021/la00086a020(27) Shikata, T.; Hirata, H.; Kotaka, T. Langmuir 1989, 5, 398. doi: 10.1021/la00086a020

    28. [28]

      (28) Hoffmann, H. Structure and Flow in Surfactant Solutions; Herb, C. A., Prud' homme., R. K. Eds.; American Chemical Society:Washington, DC, 1994; pp 2-31.(28) Hoffmann, H. Structure and Flow in Surfactant Solutions; Herb, C. A., Prud' homme., R. K. Eds.; American Chemical Society:Washington, DC, 1994; pp 2-31.

    29. [29]

      (29) Lin, Z. Langmuir 1996, 12, 1729. doi: 10.1021/la950570q(29) Lin, Z. Langmuir 1996, 12, 1729. doi: 10.1021/la950570q

    30. [30]

      (30) Regev, O.; Guillemet, F. Langmuir 1999, 15, 4357. doi: 10.1021/la980935h(30) Regev, O.; Guillemet, F. Langmuir 1999, 15, 4357. doi: 10.1021/la980935h

    31. [31]

      (31) Li, X.; Dong, S. L.; Hao, J. C. Soft Matter 2009, 5, 990. doi: 10.1039/b815640a(31) Li, X.; Dong, S. L.; Hao, J. C. Soft Matter 2009, 5, 990. doi: 10.1039/b815640a

    32. [32]

      (32) Jiang, L. X.; Deng, M. L.;Wang, Y. L.; Liang, D. H.; Yan, Y.; Huang, J. B. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7498.(32) Jiang, L. X.; Deng, M. L.;Wang, Y. L.; Liang, D. H.; Yan, Y.; Huang, J. B. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7498.

    33. [33]

      (33) Nagarajan, R. Langmuir 2002, 18, 31. doi: 10.1021/la010831y(33) Nagarajan, R. Langmuir 2002, 18, 31. doi: 10.1021/la010831y

    34. [34]

      (34) Raghavan, S. R.; Kaler, E.W. Langmuir 2001, 17, 300. doi: 10.1021/la0007933(34) Raghavan, S. R.; Kaler, E.W. Langmuir 2001, 17, 300. doi: 10.1021/la0007933

    35. [35]

      (35) Makhloufi, R.; Cressely, R. Colloid Polym. Sci. 1992, 270, 1035. doi: 10.1007/BF00655973(35) Makhloufi, R.; Cressely, R. Colloid Polym. Sci. 1992, 270, 1035. doi: 10.1007/BF00655973

    36. [36]

      (36) Ponton, A.; Schott, C.; Quemada, D. Colloids Surf. A 1998, 145, 37. doi: 10.1016/S0927-7757(98)00681-5(36) Ponton, A.; Schott, C.; Quemada, D. Colloids Surf. A 1998, 145, 37. doi: 10.1016/S0927-7757(98)00681-5

    37. [37]

      (37) Kalur, G. C.; Frounfelker, B. D.; Cipriano, B. H.; Norman, A. I.; Raghavan, S. R. Langmuir 2005, 21, 10998. doi: 10.1021/la052069w(37) Kalur, G. C.; Frounfelker, B. D.; Cipriano, B. H.; Norman, A. I.; Raghavan, S. R. Langmuir 2005, 21, 10998. doi: 10.1021/la052069w

    38. [38]

      (38) Hassan, P. A.; Valaulikar, B. S.; Manohar, C.; Kern, F.; Bourdieu, L.; Candau, S. J. Langmuir 1996, 12, 4350. doi: 10.1021/la960269p(38) Hassan, P. A.; Valaulikar, B. S.; Manohar, C.; Kern, F.; Bourdieu, L.; Candau, S. J. Langmuir 1996, 12, 4350. doi: 10.1021/la960269p

    39. [39]

      (39) Menon, S. V. G.; Manohar, C.; Lequeux, F. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 727. doi: 10.1016/S0009-2614(96)01279-1(39) Menon, S. V. G.; Manohar, C.; Lequeux, F. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 727. doi: 10.1016/S0009-2614(96)01279-1

    40. [40]

      (40) Narayanan, J.; Mendes, E.; Manohar, C. Int. J. Mod. Phys. B 2002, 16, 375. doi: 10.1142/S0217979202009895(40) Narayanan, J.; Mendes, E.; Manohar, C. Int. J. Mod. Phys. B 2002, 16, 375. doi: 10.1142/S0217979202009895

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  431
  • HTML全文浏览量:  23
文章相关
  • 发布日期:  2016-01-05
  • 收稿日期:  2015-10-21
  • 网络出版日期:  2016-01-04
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