溴酚蓝与CTAB、OP-10在水溶液、醇水溶液和微乳液中的缔合作用研究

摘要

由于表面活性剂在提高染料的染色性能及提高染料废水处理效率等方面具有较优的能力，从而得到了广泛的研究与应用。因此，研究表面活性剂与染料的相互作用机理和反应过程得到了研究者们的青睐。有多种研究两者之间相互作用的方法。其中，电导法和光谱法因为操作方便、数据可靠有效而得到了人们的广泛使用。
　　本论文采用光谱法和电导法，首次研究了阴离子染料溴酚蓝与非离子型表面活性剂OP-10及阳离子型表面活性剂CTAB之间的缔合作用。首先，测量了溴酚蓝与CTAB、OP-10溶液的紫外吸收光谱，由特征吸收峰的强度及出峰位置的变化证实了缔合反应的存在。其次，根据反应的特点建立了合理的热力学缔合模型，得到了缔合热力学的一系列参数。并研究了温度对缔合反应的影响，计算得到反应过程的缔合自由能、熵变及焓变。然后，根据所得的实验结果进行了分析，归纳得到染料溴酚蓝与表面活性剂CTAB、OP-10缔合受温度影响而变化的规律。
　　测定了一系列溴酚蓝浓度相同，但CTAB、OP-10浓度不同的水溶液体系的紫外吸收光谱，确定了反应光谱随表面活性剂浓度变化的整体趋势。根据胶束化模型得到不同温度下的临界胶束浓度，并结合反应光谱的变化趋势，证明了胶束的形成对染料与表面活性剂之间的缔合产生了影响。
　　研究了溴酚蓝和CTAB在不同R的微乳液及不同醇的水溶液中的缔合作用。并根据相应模型进行了实验设计、数据处理，得到了溴酚蓝与CTAB在不同环境中缔合平衡常数及反应的自由能。研究发现，所实验的醇均促进了缔合反应的正向进行。而微乳液的形成会对两者的缔合产生抑制作用。
　　研究了OP-10胶束对染料溴酚蓝的增溶作用，按照分配系数模型分析拟合得到了溴酚蓝在OP-10的水相和胶束相中的分配系数。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 染料

1．2 表面活性剂

1．2．1 胶束的形成及结构

1．2．2 胶束的增溶作用及增溶类型

1．3 微乳液及其应用

1．4 染料与表面活性剂相互作用的研究进展

1．5 本论文的目的及意义

2 实验部分

2．1 实验试剂和仪器

2．2 实验方法及样品的制备

3 胶束形成前后溴酚蓝与CTAB缔合作用的研究

3．1 溴酚蓝与CTAB在水溶液中缔合的光谱

3．2 不同温度下溴酚蓝与CTAB在水溶液中的缔合热力学

3．2．1 溴酚蓝与CTAB在水溶液中缔合的热力学模型

3．2．2 溴酚蓝与CTAB在水溶液中缔合的热力学参数

3．3 溴酚蓝在不同浓度的CTAB水溶液中的光谱图对比

3．4 CTAB在水溶液和溴酚蓝水溶液中的胶束化过程

3．4．1 胶束化的热力学模型

3．4．2 胶束化的热力学参数

3．5 本章小结

4 溴酚蓝与CTAB在微乳液中缔合作用的研究

4．1 溴酚蓝与CTAB在微乳液中缔合的热力学模型

4．2 溴酚蓝与CTAB在微乳液中缔合的热力学参数

4．3 溴酚蓝与CTAB在微乳液中缔合的ΔrGm

4．4 本章小结

5 多种醇溶液中溴酚蓝与CTAB缔合作用的研究

5．1 醇溶液中溴酚蓝与CTAB的缔合热力学

5．2 本章小结

6 不同温度下溴酚蓝与OP-10缔合作用的研究

6．1 不同温度下溴酚蓝与OP-10的缔合热力学

6．1．2 溴酚蓝与OP-10在水溶液中缔合的热力学参数

6．2 溴酚蓝在不同浓度的OP-10水溶液中的光谱图

6．3 溴酚蓝在OP-10水溶液中的胶束化热力学

6．4 溴酚蓝在OP-10胶束溶液中分配系数的研究

6．4．1 溴酚蓝在OP-10胶束溶液中的分配系数模型

6．4．2 溴酚蓝在OP-10胶束溶液中的分配系数测定

6．5 本章小结

7 误差分析

7．2 微乳液中BPB与CTAB的缔合平衡常数K的误差估算

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果