松香基表面活性剂小分子水凝胶的制备与性能研究

发布时间：2022-12-07 03:39

　　小分子水凝胶是一类重要的软物质材料,在材料科学、生命科学以及医学领域发挥着重要的作用。设计新型小分子水凝胶剂的结构是构筑小分子水凝胶的核心。由于分子自组装的复杂性,如何设计分子结构来构筑具有特定功能的小分子水凝胶是巨大的挑战。从现有的小分子水凝胶体系来看,小分子凝胶因子通常含有刚性疏水结构,疏水基团之间的相互作用是分子自组装形成水凝胶的重要驱动力。通过选择合适的反应原料,经过合理的分子设计,将有望获得系列具有独特性能的小分子水凝胶体系。松香是我国的特色林业资源,由多种松香树脂酸组成。松香酸的主体为三环二萜结构,具有明显的刚性特征,同时松香酸的羧基可作为引入其它基团的活性位点。本论文以松香的重要衍生物——脱氢枞酸为原料,通过引入不同长度的柔性链,合成了系列新型结构的松香基氧化胺表面活性剂,分别对其表面活性、自组织性能以及应用性能进行了研究,主要研究内容和研究结果如下:（1）系列松香基氧化胺表面活性剂R-n-AO（n=6,8,10）的制备及其表面活性研究。以松香为原料,依次通过酰胺化和氧化反应得到R-n-AO,并通过柱层析法对产物进行了提纯。通过核磁、高分辨质谱对产物结构和纯度进行了表征,... 

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 自组装
    1.2 表面活性剂
        1.2.1 表面活性剂的结构与分类
        1.2.2 表面活性剂的自组装
    1.3 小分子水凝胶
        1.3.1 超分子水凝胶
        1.3.2 蠕虫胶束凝胶
        1.3.3 囊泡凝胶
        1.3.4 液晶凝胶
    1.4 松香基表面活性剂及其自组装
        1.4.1 松香基表面活性剂的结构与分类
        1.4.2 松香基表面活性剂的自组装
    1.5 本文的立题依据和主要研究内容
第二章 松香基氧化胺表面活性剂R-n-AO的制备及其表面活性
    2.1 引言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 仪器设备
        2.2.3 松香基氧化胺(R-n-AO)的合成路线
        2.2.4 松香基氧化胺(R-n-AO)的合成步骤
        2.2.5 R-n-AO结构表征
        2.2.6 R-n-AO表面活性参数的测定
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 R-n-AO的结构表征
        2.3.2 R-n-AO的表面活性参数
    2.4 本章小结
第三章 R-n-AO水凝胶体系的微结构与性能
    3.1 引言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 仪器设备
        3.2.3 R-n-AO样品溶液的制备
        3.2.4 凝胶溶胶转变温度Tgel-sol的测定
        3.2.5 R-n-AO水溶液流变性能的测试
        3.2.6 圆二色光谱图(CD)的测定
        3.2.7 R-n-AO聚集体微观形貌的测定
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 R-6-AO小分子水凝胶的性能研究
        3.3.2 R-8-AO小分子水凝胶的性能研究
        3.3.3 R-10-AO小分子水凝胶的性能研究
    3.4 本章小结
第四章 R-6-AO稳定的凝胶乳液及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料和方法
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 仪器设备
        4.2.3 凝胶乳液的制备
        4.2.4 凝胶乳液的外观照片
        4.2.5 乳液粒径研究
        4.2.6 滴液的激光共聚焦显微照片
        4.2.7 凝胶乳液的流变学性能测试
        4.2.8 凝胶乳液的Cryo-TEM测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同油/水比对凝胶乳液性能的影响
        4.3.2 R-6-AO浓度对凝胶乳液性能的影响
        4.3.3 温度对凝胶乳液性能的影响
        4.3.4 R-6-AO稳定凝胶乳液的机理探究
    4.4 本章小结
第五章 R-6-AO稳定的凝胶泡沫体系研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料和方法
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 仪器设备
        5.2.3 R-6-AO样品溶液的制备
        5.2.4 R-6-AO溶液p Ka值的测定
        5.2.5 泡沫的制备
        5.2.6 泡沫连续相的微结构分析
        5.2.7 泡沫结构和气泡大小分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 R-6-AO浓度对泡沫性能的影响
        5.3.2 平衡温度对R-6-AO泡沫性能的影响
        5.3.3 初始制备温度对R-6-AO泡沫性能的影响
        5.3.4 pH对R-6-AO的泡沫性能的影响
    5.4 本章小结
第六章 以R-8-AO蠕虫胶束为模板制备金纳米颗粒
    6.1 引言
    6.2 实验材料和方法
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 仪器设备
        6.2.3 金纳米颗粒的制备
        6.2.4 含有金纳米颗粒的R-8-AO溶液的UV-Vis光谱测定
        6.2.5 金纳米颗粒的TEM图像
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 R-8-AO浓度对GNPs形貌的影响
        6.3.2 HAu Cl4 浓度对GNPs形貌的影响
    6.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录 A:作者在攻读博士学位期间发表的论文
附录 B:附图


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型松香基磺基甜菜碱两性表面活性剂的合成及其性能[J]. 张佳瑜,闫婷婷,张盛,宋冰蕾,裴晓梅.  石油化工. 2020(02)
[2]三聚阴离子表面活性剂/阳离子添加剂混合体系的流变行为[J]. 周萍萍,席皙,宋冰蕾,裴晓梅,崔正刚.  物理化学学报. 2016(09)
[3]含酰胺基团松香基双子表面活性剂的合成与性能[J]. 宋冰蕾,余小娜,陈燕,裴晓梅,周萍萍,翟兆兰.  林产化学与工业. 2015(06)
[4]松香基胆碱季铵盐表面活性剂的合成及抑菌活性研究[J]. 郑建强,刘莉,饶小平,宋湛谦,商士斌.  林产化学与工业. 2015(05)
[5]长链阳离子表面活性剂蠕虫状胶束的剪切带转变行为研究[J]. 楚宗霖,张永民,韩玉贵,王红艳,李彬,冯玉军.  化学学报. 2012(14)
[6]阴离子蠕虫胶束[J]. 赵剑曦,谢丹华.  化学进展. 2012(04)
[7]阴离子表面活性剂链长对蠕虫状胶束溶液流变性能的影响[J]. 韩一秀,张继超,王红艳,韩玉贵,冯玉军.  合成化学. 2011(04)
[8]生物表面活性剂的应用及发展前景[J]. 刘伦.  口腔护理用品工业. 2009(05)
[9]Highly stable supramolecular hydrogels formed from 1,3,5-benzenetricarboxylic acid and hydroxyl pyridines[J]. Li Ming Tang~*,Yu Jiang Wang Laboratory of Advanced Materials,Department of Chemical Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China.  Chinese Chemical Letters. 2009(10)
[10]基于低分子量凝胶因子的超分子水凝胶:从结构到功能[J]. 王毓江,唐黎明,于建.  化学进展. 2009(06)

博士论文
[1]表面活性剂水凝胶形成机理、刺激响应性质与应用研究[D]. 宋沙沙.山东大学 2015

硕士论文
[1]松香基低聚表面活性剂的合成与自组织研究[D]. 冯林.江南大学 2018
[2]松香基表面活性剂的合成及自组织研究[D]. 雷岚.江南大学 2017
[3]松香基甜菜碱型两性表面活性剂的合成及性能研究[D]. 雷亮.西安石油大学 2013



本文编号：3712165