离子液体表面活性剂在离子液体中的聚集

【摘要】：离子液体是指在室温附近呈液体状态的有机熔盐,它最大的优点就是可以通过阴阳离子的不同组合形成物理化学性质各异的功能化离子液体[1]。当离子液体的阴阳离子具有足够长的烷基链时,它们可以表现出类似表面活性剂的双亲特性。这类离子液体表面活性剂在水和有机溶剂中的聚集行为已有许多文献报道,而研究离子液体表面活性剂在离子液体中的聚集行为却报道较少,这类体系可以在极端温度条件下(如较低温度和较高温度)提供纳米级的聚集体,为一些极端条件下的化学反应、材料制备、润滑等提供微反应环境[2,3]。本工作主要合成了类胆碱离子液体表面活性剂氯化N-烷基-N,N-二甲基乙醇胺[C_nDEMA]Cl(n=12,14,16)。利用表面张力法研究了这些离子液体表面活性剂在硝酸乙醇铵(EOAN)离子液体中的聚集行为,结果表明:这类离子液体表面活性剂的cmc值比在水中的略大,这是由于离子液体表面活性剂和EOAN之间的较弱疏溶剂效应所致;在相同的温度下,当阳离子烷基链上的碳原子数从12增加到16时,离子液体表面活性剂的cmc值减小,表面活性增强,烷基链长和log(cmc)之间呈现了比较好的线性关系;当离子液体表面活性剂烷基链长固定时,其cmc值随着温度的升高而逐渐降低,这是因为温度越高疏溶剂作用越弱,导致cmc降低,然后对聚集行为的热力学参数进行了计算。后续工作将利用动态光散射和小角X射线散射技术对其微观结构进行表征。该类体系有可能提供一些耐高温和低温的胶束体系,在化学反应、纳米材料制备等方面有着潜在的应用。