1、1智能型蠕虫状胶束微观结构及其应用报 告 内 容课题来源1国内外研究进展2研究目标与创新点3实验计划及表征手段4预期研究成果5基础及条件6部分参考文献8实验进度安排72一、课题来源 （背景知识介绍）1.1 蠕虫状胶束姜文清 郝京诚 .水相和特殊介质中有序聚集体的结构、性质和应用 (I),表面活性剂在水相和离子液体中的有序聚集体 J.日用化学工业 ,2008,38(4):257-266. 3蠕虫状胶束的形成MICELLE CYLINDRICAL MICELLES NETWORK游离的表面活性剂分子随着表面活性剂浓度的增加会形成球状胶束继续增加浓度球状胶束会发生一维的增长进而形成棒状胶束进一步增长
2、发生弯曲最后形成相互缠绕的网状结构4蠕虫状胶束的应用压裂液、三次采油 冷热流体运输 清洁和护肤产品污水治理 增溶药物51.2 智能型蠕虫状胶束智能型蠕虫状胶束： 宏观性能随着外界环境条件的微小变化而发生明显改变的胶束体系。张永民 ;郭赞如 ;张继超 ;冯玉军 ;王碧清 ;王九霞 ;智能型蠕虫状胶束体系 J;化学进展 ;2011年 10期温度响应 pH响应光响应 氧化还原响应蠕虫状胶束的缺点：蠕虫状胶束的形成条件要求比较特殊（需要一个刚好合适的条件），所以找到一个合适的体系比较难。6二、国内外研究现状温度响应型蠕虫状胶束体系：1.表观黏度随温度升高而单调降低。2.表观黏度随温度升高而增大袁 在某
3、一温度达到最大值，然后减小。 构成： 乙氧基 （ EO） 反离子： 羟基萘羧酸、水杨酸阳离子表面活性剂体系Manohar:CTAHNC/HNC- 首次报道：升温 ，囊泡 蠕虫状胶束Saha:CTAB/萘酚 随温度升高而粘度变大，蠕虫状胶束Kaler:EHAC/NaSal 在 40 前升高温度粘度增加，在升高温度则降低Raghavan:EHAC/SHNC 表观粘度随温度增长时，微观上胶束长度增长Salkar, R. A.; Hassan, P. A.; Samant, S. D.;Candau, S. J.; Manohar, C. Chem. Commun. 1996, 1223.S.K. S
4、aha, M.J. Moazzam, A.A. Chakraborty, G. Bit, S.K. DasJ. Phys. Chem. B, 112 (2008), p. 4642.Raghavan, S. R.; Kaler, E. W. Langmuir 2001, 17, 300-306. 7阴离子表面活性剂体系Greenhill Hooper:C18P5E11S 第一次发现热增粘效应。 25 时，体系透明且黏度极低，随着温度升高体系黏度逐渐增大， 70 达到最大值，继续加热则黏度下降。 Abe:10%(wt%)FC6-HC4 水溶液从 6 升高到 36 时，体系的黏度增大 100倍，
5、并达到最大值。继续升温则黏度下降， 60 时下降达 100个数量级。且通过 调节 NaCl或尿素等添加剂的量 可以改变体系的温度响应范围。 非离子表面活性剂体系两性离子表面活性剂体系均表现出黏度随温度变化为先增大后降低的趋势Sharma:ChEO30。 随着温度升高 EO基团的氢键作用减弱 ，表面活性剂分子疏水作用增强，促使胶束增长，黏度增加；其后继续升高温度，端基的活化能变得更大。 自由端基将融入胶束内形成连接点或引发网络结构支化 ，使得松弛过程更快更容易，黏度下降。Greenhillhooper M J,Osullivan T P,Wheeler P A. J.Colloid Interf
6、ace Sci. ,1988,124:77-87Tobita, K.; Sakai, H.; Kondo, Y.; Yoshino, N.; Iwahashi, M.; Momozawa, N.; Abe, M. Langmuir 1997, 13, 5054 8光响应型蠕虫状胶束体系：光响应型蠕虫状胶束是指在合适波长的光作用下，构成胶束的某一组分发生光诱导 异构化、光裂解、光聚合 等。引起分子结构变化， 导致胶束的微观形态改变，致使体系宏观性能发生变化。特征： 蒽、邻氧萘酮、 偶氮苯、苯丙烯酸、 二苯乙烯、 螺喃环 的嵌段Lin:30mM CTAB和 50mM AzoNaY.Y. Lin,
7、X.H. Cheng, Y. Qiao, C.L. Yu, Z.B. Li, Y. Yan et al.Soft Matter, 6 (2010), p. 902 9pH响应型蠕虫状胶束体系：pH响应型蠕虫状胶束指通过与 H+或 OH-作用引起表面活性剂分子 HLB值的变化或通过反离子的结构变化 ,导致蠕虫状胶束结构的破坏 -重构 , 实现体系宏观黏弹性的可控改变。特征： 羧基、酚羟基、磷酸氢基或胺基等表面活性剂自身受 pH影响发生变化Klijin:Hepes, Mes,APS,taurine对 Gemini Surfactants的影响球形胶束 蠕虫状胶束 囊泡Klijn, J. E., Stuart, M. C. A., Scarzello, M., Wagenaar, A., and Engberts, J. B. F. N. J. Phys. Chem. B 2006 110 21694 10
