松香醇聚氧乙烯醚的合成及其结构与性能关系研究

首次系统研究松香醇与环氧乙烷的加成反应。在低温条件下，此反应属于离子对机理，高温下为离子机理，得出较适宜的反应条件：催化剂KOH，用量为松香醇用量的0.5%-0.6%，温度150℃，压力0.2-0.3MPa，脱水条件100-140℃/1.33kPa,30min。测定了合成产品的表面物理化学性能：表面张力（δ）达到33.0-39.8dyn/cm；临界胶束浓度（CMC）在10^-4数量级；钙皂分散指数（LSDP）5.1%-13.5%；对松节油乳化力（EP）为64-185S；浊点（CP）26-77℃；HLB值8.9-16.2。研究了环氧乙烷聚合度（n）对产品表面物理化学性能的影响：随着n的增加，δ先下降，然后逐渐上升，CMC、LSDP、CP、HLB值逐渐升高，EP先升高，到n=10时，变化趋于平缓。     

聚萜烯马来酸酐聚乙二醇酯高分子表面活性剂的制备及性能研究

以双戊烯为原料,经催化异构及D-A加成合成了萜烯马来酸酐,萜烯马来酸酐再分别与不同分子质量的聚乙二醇(400,600,1 000,2 000,4 000)反应,合成了5种聚萜烯马来酸酐聚乙二醇酯高分子表面活性剂(Ⅰ~Ⅴ),用红外光谱仪和凝胶色谱仪对产物的结构进行了表征,并对其聚合度(DP)、临界胶束浓度(CMC),表面张力(γ_(CMC)),乳化性能(EP),泡沫性能(FP)和亲水亲油平衡值(HLB)等表面活性性能进行了研究。结果表明:产物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的CMC值分别为6.5、2.1、2.7、3.3和5.5 g/L,γ_(CMC)分别为42.0、38.2、39.8、42.1和33.7 m N/m。随着聚乙二醇分子质量的增大,CMC及γ_(CMC)均呈现先减小后增大的趋势;DP先增大后减小,产物Ⅱ聚合度最大,为4.9;EP逐渐降低,产物Ⅰ乳化性能最好,达到780 s;HLB逐渐增大,亲水性增强。     

松香基聚葡萄糖苷的合成及性能

以歧化松香醇为原料采用转糖苷法合成了新的非离子表面活性剂松香基聚葡萄糖苷(RPG),研究了丁糖苷的合成反应及苷交换反应。适宜的反应条件为:丁醇与葡萄糖的摩尔比为4∶1,对甲苯磺酸作催化剂,用量为葡萄糖质量的0.5%,生成丁糖苷的温度110℃,苷交换温度140℃,糖转化率达99.5%。研究了产物的表面物理化学性能及环氧乙烷聚合度(n)对产物表面物理化学性能的影响。RPG和RP相比,乳化力(EP)和泡沫性能(FP)有明显的提高。     

Bola型表面活性剂磺化脱氢松香酸二钠盐的表面化学性质

以脱氢松香酸为原料,经磺化、中和反应合成了一种非对称Bola型表面活性剂磺化脱氢松香酸二钠盐(DSDA),利用FT-IR、1H NMR及MS对目标产物结构进行确证,采用表面张力法确定了DSDA在303.0K、pH值为10.5时的临界胶束浓度(CMC),考察了其在不同NaCl浓度(0～0.50mol/L)下的表面活性.结果表明,DSDA溶液表面张力-浓度曲线出现了一个转折点;一定温度下,随着NaCl浓度的增大,DSDA溶液CMC从25mmol/L降至3.83mmol/L,表面极限吸附量(Г∞)下降,最低表面张力(γCMC)基本不受影响.     

松香基胆碱季铵盐表面活性剂的合成及抑菌活性研究

以脱氢枞酸、脱氢枞胺马来酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料,分别与胆碱反应合成了4种松香基胆碱季铵盐表面活性剂(Ⅰ1~Ⅳ1),同时分别与四甲基氢氧化铵反应合成了4种不含羟基松香基四甲基氢氧化铵季铵盐表面活性剂(Ⅰ2~Ⅳ2)。采用IR、1H NMR及13C NMR表征了产物的结构,并对其临界胶束浓度(CMC)、表面张力(γCMC)、乳化性能、泡沫性能、亲水亲油平衡值(HLB)等表面活性及抑菌性能进行了研究。结果表明,Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅳ1的CMC值为6.9、2.0、3.8和8.0 mmol/L,对应γCMC为37.9、35.1、40.0和42.4 m N/m;Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅲ2和Ⅳ2的CMC值为9.4、5.2、6.2和10.0 mmol/L,对应γCMC为39.7、39.0、43.1和45.1 m N/m。通过比较可知,带有羟基的季铵盐表面活性剂的CMC值和γCMC均小于相应不含羟基的季铵盐表面活性剂,说明羟基的存在能够提高表面活性剂的表面活性。8种松香基季铵盐表面活性剂的HLB值均大于18,具有较好的亲水性。表面活性剂Ⅱ1起泡性较好,起泡高度达到202 mm,5 min后对应的泡沫高度为165 mm。季铵盐Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ1和Ⅳ2对表皮葡萄球菌具有良好的抑制效果,最小抑菌浓度为2 mg/L,优于市售的新洁尔灭和氨苄青霉素钠。羟基的存在对松香基季铵盐的抑菌性能无明显影响。     

CMC粘接法制备柱状成型活性炭

以羧甲基纤维素钠(CMC)为粘接剂制备了柱状成型活性炭,研究了炭化温度、CMC添加量对产物吸附性能、孔结构及强度的影响。结果表明,随着炭化温度的升高,柱状成型活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值均呈现下降趋势;随着CMC添加量的增加,柱状成型活性炭的比表面积、总孔容、微孔容、平均孔径及亚甲基蓝吸附值、碘吸附值及对甲苯的吸附能力均逐渐降低,其强度逐渐增大。CMC粘接法制备柱状成型活性炭的最佳工艺为炭化温度200℃,CMC添加量10%,产物比表面积可达844.9 m2/g,亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为189.2及968.2 mg/g,强度可达99.83%,甲苯的吸附率达65.5%。     

皂荚皂素和油茶皂素表面活性研究

系统研究了皂荚皂素和油茶皂素的表面活性和泡沫性能,以及温度、盐度、水硬度、pH值等因素对皂素水溶液表面张力的影响.结果表明,皂荚皂素和油茶皂素水溶液临界胶束浓度(CMC)值(20℃)分别为0.1 和1.5g/L,最低表面张力( γ CMC)(20℃)分别为43.292和43.531mN/m,皂荚皂素表面活性高于油茶皂素.质量浓度2.5g/L的皂素水溶液,油茶皂素泡沫高度比皂荚皂素高25mm,油茶皂素起泡性能和稳泡性能均比皂荚皂素稍强.温度升高,油茶皂素和皂荚皂素的γ CMC均呈现明显下降趋势,而CMC值基本不变;pH值偏低或偏高时,皂素的CMC值略有降低;皂荚皂素和油茶皂素均有较好的耐盐和抗硬水能力.     

四川卧龙亚高山暗针叶林土壤水的氢稳定同位素特征

根据2003年夏季测得的四川卧龙自然保护区亚高山暗针叶林地区3个不同群落的降水、土壤水、浅层地下水(泉水)氢稳定同位素含量(δD),分析土壤剖面各层次土壤水氢稳定同位素的变化规律及其与水分迁移的关系.结果表明:1)土壤表层(枯枝落叶层)水δD受降水δD的直接影响,并且与降水δD有相同的变化趋势;2)A、B、C群落土壤垂直剖面的土壤水δD空间分布形式反映了降水δD的时间变化特征.0～20 cm上层土壤水δD值很低,20～40 cm时迅速升高,50～60 cm时基本稳定,50～60 cm深层土壤水δD受浅层地下水δD的影响增强;3)土壤水δD介于降水δD与浅层地下水δD之间,表明卧龙亚高山暗针叶林土壤水源于降水与浅层地下水.在一次性降水14.8 mm后5天内,降水对枯枝落叶层的贡献率最高为75.49%～99.91%,对0～5 cm土壤水的贡献率次之为66.68%～83.01%,对30～40 cm土壤水的贡献率为24.50%～80.57%,对50～60 cm土壤水贡献率最低为21.22%～29.17%;4)浅层地下水δD受降水δD的直接影响不明显,变化幅度很小,浅层地下水δD的稳定性说明地下水代表了多年降水的平均状态.     

氢化松香蔗糖酯的合成与表征

以碱性皂为乳化剂和催化剂,在(125±1)℃、反应物料物质的量之比1:1,真空度0.090Mpa及无溶剂的条件下,通过氢化松香乙酯与蔗糖的酯交换反应合成了氢化松香蔗糖酯(HRSE).用TLC、IR、UV、HPLC、HPLC-MS、13CNMR等多种方法对产物进行了分析和表征,并测得产物的临界胶束浓度(CMC)为0.009mol/L,此时的表面张力为47mN/m.     

木质素聚醚非离子表面活性剂的合成与性能研究

以造纸废液中回收的碱木质素为原料通过与环氧丙烷和环氧乙烷的烷氧化反应,合成了木质素聚醚非离子表面活性剂.得到的产物在不同pH值条件下均具有较好的溶解性,使用红外光谱分析对产物的结构进行了表征,使用紫外光谱定量分析方法测定了产物中木质素的含量,并对其表面活性、亲水亲油平衡(HLB)值、浊点、增容性等性能进行了测试.当 n (木质素羟基)∶ n (环氧丙烷)为1∶10,产物对苯的增容性能为0.75mL/g,泡沫高度110mm,HLB值为14.7,浊点为42.7℃,木质素聚醚质量分数2.5%时,表面张力可达到37.0mN/m,测试数据证明合成的木质素非离子表面活性剂具有良好的表面活性.