分會(huì)

第四十分會(huì)：膠體與界面化學(xué)

摘要

復(fù)雜的溶劑介導(dǎo)作用導(dǎo)致了表面活性劑的膠束自組裝行為，深入揭示表面活性劑自組裝行為的內(nèi)在機(jī)制是膠體與界面化學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)問(wèn)題之一。然而，定量地表征膠束形成過(guò)程以及表面活性劑對(duì)油水界面的影響機(jī)制尚不明確。本研究采用耗散粒子動(dòng)力學(xué)（DPD）模擬方法，研究了介觀尺度下醇烷氧基硫酸鹽（AAS）陰離子表面活性劑的自組裝行為及其對(duì)油水界面結(jié)構(gòu)的影響。通過(guò)計(jì)算平均膠束聚集數(shù)、界面張力和根平方端點(diǎn)距離（RMS）等參數(shù)，分析表面活性劑的濃度和環(huán)氧丙烷（PO）基團(tuán)數(shù)量對(duì)AAS的結(jié)構(gòu)變化和界面特性的影響。結(jié)果表明，隨著表面活性劑濃度的增加，膠束聚集體的形態(tài)從球形膠束變?yōu)榘魻钅z束，最終形成蠕蟲狀膠束。AAS分子引入的PO基團(tuán)數(shù)量越多，越容易形成大膠束，且形成的膠束越緊密。在油水界面上，隨著表面活性劑濃度的增加，表面活性劑排列越緊密度，油水界面張力更低。PO基團(tuán)可以增加單個(gè)AAS表面活性劑分子的覆蓋面積，但是當(dāng)表面活性劑在油水界面上形成膠束時(shí)，AAS分子的整體覆蓋面積減少。此時(shí)，單個(gè)PO基團(tuán)對(duì)RMS的貢獻(xiàn)下降，直接影響AAS表面活性劑的界面特性。本研究能為高效驅(qū)油用表面活性劑的設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)，對(duì)化學(xué)驅(qū)提高采收率和軟物質(zhì)的應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞

陰離子表面活性劑;油水界面;提高采收率;耗散粒子動(dòng)力學(xué)

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