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Wormlike Micelle to Gel Transition Induced by Brij 30 in Ionic Liquid-Type Surfactant Aqueous Solution

Yimin Hu ,  Jie Han ,  Rong Guo

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Citation:  Hu Yimin, Han Jie, Guo Rong. Wormlike Micelle to Gel Transition Induced by Brij 30 in Ionic Liquid-Type Surfactant Aqueous Solution[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(10): 190904. doi: 10.3866/PKU.WHXB201909049 shu

非离子表面活性剂Brij 30诱导离子液体型表面活性剂C16imC8Br蠕虫状胶束向凝胶的转变

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    扬州大学化学化工学院，江苏 扬州 225002

    • 通讯作者: 韩杰, hanjie@yzu.edu.cn
    郭荣, guorong@yzu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21673202, 21922202)和江苏省高等学校重点学科建设项目资助

    国家自然科学基金 21922202

    国家自然科学基金 21673202

摘要: 蠕虫状胶束和小分子水凝胶是由具有粘弹性的三维网络构成。但它们具有不同的粘弹性。蠕虫状胶束以黏性为主，这主要是由暂时平衡的网络决定。凝胶以弹性为主，三维网状结构稳定。在某些情况下，蠕虫状的胶束通过网络结构的增强可以转化为凝胶。在我们之前的研究中发现由离子液体型表面活性剂1-十六烷基-3-辛基咪唑溴化铵([C16imC8]Br)形成的蠕虫状胶束在不含添加剂时，具有较高的粘弹性。非离子表面活性剂十二烷基聚氧四乙烯醚(Brij 30)的加入有望通过静电作用和疏水相互作用增强([C16imC8]Br蠕虫状胶束的粘弹性，促进蠕虫状胶束向凝胶的转变。利用流变学和冷冻刻蚀透射电镜研究了具有Brij 30的蠕虫状胶束的微观形貌和粘弹性随浓度的变化。采用流变学方法研究了Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的热稳定性和凝胶-溶胶转变温度。通过zeta电位测量和核磁共振研究了Brij 30和[C16imC8]Br之间的相互作用。在[C16imC8]Br的不同初始浓度下，Brij 30/[C16imC8]Br样品的粘弹性随Brij 30浓度的增大先增大后减小。在一定的Brij 30浓度下，Brij 30/[C16imC8]Br样品具有凝胶的流变特性。[C16imC8]Br (4.06% (w，质量分数))/Brij 30凝胶的黏弹性最大值出现在Brij 30/[C16imC8]Br的摩尔比(Mr)为4.55时。Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的粘弹性与凝胶的活化能呈正相关。Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的凝胶-溶胶转变温度也随着Brij30浓度的增加先升高后降低。Brij 30/[C16imC8]Br (4.06% (w))凝胶的最大值出现在Brij 30/[C16imC8]Br的摩尔比为2.93时。Brij 30浓度对Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的粘弹性、热稳定性和凝胶-溶胶转变温度有很大影响。zeta电位和核磁氢谱测量结果表明，电中性Brij 30分子在疏水作用下插入到[C16imC8]Br虫状胶束的栅栏层。它减少了[C16imC8]Br头基之间的静电斥力，这种斥力导致了蠕虫状胶束的快速生长和更强的网状结构的形成。最后，蠕虫状胶束转变成凝胶。所得结果将有助于更好地理解蠕虫状胶束与凝胶之间的关系，具有潜在的工业和技术应用价值。

English

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  • 发布日期:  2020-10-15
  • 收稿日期:  2019-09-26
  • 修回日期:  2019-11-20
  • 网络出版日期:  2019-11-29
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

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