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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

常见二元表面活性剂复配体系对发泡能力的影响探究

轩宇宁 倪晓芳 余锦涛 ZHANGChang-bo SHANGZhao-cong

轩宇宁, 倪晓芳, 余锦涛, ZHANGChang-bo, SHANGZhao-cong. 常见二元表面活性剂复配体系对发泡能力的影响探究[J]. 华东理工大学学报(自然科学版). doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080、20211217001
引用本文: 轩宇宁, 倪晓芳, 余锦涛, ZHANGChang-bo, SHANGZhao-cong. 常见二元表面活性剂复配体系对发泡能力的影响探究[J]. 华东理工大学学报(自然科学版). doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080、20211217001
XUAN Yu-ning, NI Xiao-fang, YU Jin-tao, . The influence of common surfactant binary composite system on foam ability[J]. Journal of East China University of Science and Technology. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080、20211217001
Citation: XUAN Yu-ning, NI Xiao-fang, YU Jin-tao, . The influence of common surfactant binary composite system on foam ability[J]. Journal of East China University of Science and Technology. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080、20211217001

常见二元表面活性剂复配体系对发泡能力的影响探究

doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080、20211217001
基金项目: 上海市优秀学术/技术带头人计划资助(21XD1432400)
详细信息
    作者简介:

    轩宇宁(1996—),男,江苏徐州人,硕士生,主要研究方向:土壤VOCs绿色泡沫阻隔材料。E-mail:lnsyxuanyn@163.com

    通讯作者:

    倪晓芳,E-mail:nxf@ghs.cn

  • 中图分类号: TQ423.94

The influence of common surfactant binary composite system on foam ability

  • 摘要: 使用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SLS)、N-月桂酰肌氨酸钠(NLSS)、十二烷基磺酸钠(SDS),两性离子表面活性剂椰油酰胺丙烯甜菜碱(CAB),及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、吐温20(T20)进行二元表面活性剂的复配实验,表征其发泡性能并计算相应的表面活性参数,进一步探究二元表面活性剂复配的相互作用对发泡能力的影响。结果表明,阴离子与两性离子表面活性剂在复配过程中,二者浓度比接近1:1时发生聚沉现象;拥有直链疏水基的表面活性剂与亲水基较大的非离子表面活性剂复配时会发生竞争吸附,削弱表面活性剂的发泡能力;拥有相似结构的阴离子表面活性剂复配时能够产生协同效应,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)同月桂酰肌氨酸钠(NLSS)复配体系在物质的量之比3:7时具有最佳发泡倍数(Q=12.9),发泡性能最好;二者相互作用参数βm=-9.83(XSDBSm=0.4),协同效应最佳,吉布斯自由能为ΔGm0=-13.6kJ/mol,胶束形成为自发过程。

     

  • 图  1  SLS的表面活性剂复配试验(298 K)

    Figure  1.  Experiment of surfactant combination of SLS (298 K)

    图  2  SDS的表面活性剂复配试验(298 K)

    Figure  2.  Experiment of surfactant combination of SDS (298 K)

    图  3  SDBS的表面活性剂复配试验(298 K)

    Figure  3.  Experiment of surfactant combination of SDBS (298 K)

    图  4  SDS—AEO复配表面活性剂竞争吸附验证曲线图(298 K)

    Figure  4.  Verification curve of competitive adsorption on SDS-AEO surfactant mixture (298 K)

    图  5  SDS—T20复配表面活性剂竞争吸附验证曲线图(298 K)

    Figure  5.  Verification curve of competitive adsorption on SDS-T20 surfactant mixture (298 K)

    图  6  不同总浓度的SDBS—NLSS复配表面活性剂的发泡倍数曲线(298 K)

    Figure  6.  Foam quality of SDBS-NLSS surfactant combination in different total concentration gradient (298 K)

    图  7  不同总浓度的SDBS—NLSS复配表面活性剂的表面张力曲线(298 K)

    Figure  7.  Surface tension of SDBS-NLSS surfactant combination in different total concentration gradient (298 K)

    图  8  不同物质的量之比的SDBS—NLSS复配表面活性剂的γ-C曲线(298 K)

    Figure  8.  γ-C curve of SDBS-NLSS surfactant combination in different mole concentration ratio

    表  1  表面活性剂复配实验设计表

    Table  1.   Schemes of surfactant combination experiments

    Substrate surfactantCompound surfactantCategoryAbbreviation
    Sodium Lauryl sulfate
    (SLS)
    Cocoamide propylene betaine(CAB)Zwitterionic surfactant(SLSX—CABYN
    Sodium N-lauroyl sarcosinate(NLSS)Anionic surfactant(SLSX—NLSSYN
    Fatty alcohol polyoxyethylene ether(AEO)non-ionic surfactant(SLSX—AEOYN
    Tween 20(T20)(SLSX—T20YN
    Sodium dodecyl sulfonate
    (SDS)
    Cocoamide propylene betaine(CAB)zwitterionic surfactant(SDSX—CABYN
    Sodium N-lauroyl sarcosinate(NLSS)Anionic surfactant(SDSX—NLSSYN
    Fatty alcohol polyoxyethylene ether(AEO)non-ionic surfactant(SDSX—AEOYN
    Tween 20(T20)(SDSX—T20YN
    Sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS)Cocoamide propylene betaine(CAB)zwitterionic surfactant(SDBSX—CABYN
    Sodium N-lauroyl sarcosinate(NLSS)Anionic surfactant(SDBSX—NLSSYN
    Fatty alcohol polyoxyethylene ether(AEO)non-ionic surfactant(SDBSX—AEOYN
    Tween 20(T20)(SDBSX—T20YN
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    表  2  SDBS与NLSS复配表面活性剂体系的表面活性参数(298 K)

    Table  2.   Surface activity parameters of SDBS-NLSS surfactant mixture system (298K)

    αSDBSCMC/
    (10-3molL1
    γCMC/
    (mNm-2
    XSDBSmβmΔGm0/
    (kJ/mol-1
    0(NLSS)1.6237.7---11.78
    0.33.7534.50.42-1.70-13.25
    0.44.1335.20.26-9.83-13.60
    0.55.6334.90.33-4.46-12.83
    0.64.3633.70.61-5.91-13.47
    0.73.3928.10.72-8.80-14.09
    1.02.5725.4---14.77
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  • 收稿日期:  2021-12-17
  • 网络出版日期:  2022-04-14

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