界面活性剤の基質表面における吸着現象の解明

阐明表面活性剂在基材表面的吸附现象

基本信息

批准号：
21650190
负责人：
中村和吉
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650190/
关键词：
界面活性剤吸着 QCM分析水晶振動子

项目摘要

家庭科教科書や一般の書籍などにおける衣類の洗浄モデルや柔軟剤吸着モデルでは、洗剤の主成分である界面活性剤が親水性表面には親水基が、疎水性表面には疎水基が単分子層を形成しているとされている。しかし前者のケースでは疎水基が水中に露出することになり熱力学的に不安定なため、実際にこのモデルのようになっているとは考えにくい。本研究では親水性表面・疎水性表面における界面活性剤分子の吸着現象について表面張力、FT/IR、水晶振動子微量質量分析(QCM)等の界面科学的手法を用いて、合理的な吸着挙動を推定した。界面活性剤には陽イオン(ドデシル硫酸ナトリウム)、陰イオン(ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド)、非イオン(テトラエチレングリコールドデシルエーテル)を、親水性基質には酸化チタン、疎水性基質にタルクを用いた。界面活性剤水溶液/基質-分散系のcmc測定、および分散系遠心沈降物のFT/IR測定の結果から、界面活性剤の種類に関係なく表面吸着性の強さは、疎水性表面>>親水性表面であることが示唆された。QCMによる吸着量の直接測定結果でも、前述同様の結果が得られた。またQCM測定結果から吸着量を概算すると、疎水性表面には多層(あるいは複数のミセルが集結している)で、親水性表面には単層以下で界面活性剤分子が吸着している可能性が示唆された。本研究結果は2つのシンポジウム等に発表した。また1つの論文を現在投稿中である。本研究で得られた知見は既知の概念とは大きく異なっているため、今後多くの検証を経る必要がある。

在家庭经济学教科书和一般书籍中的服装清洁模型和织物柔软剂的吸附模型中，据说表面活性剂是洗涤剂的主要成分，在亲水表面形成单层，在疏水表面上形成疏水基团。但是，在前一种情况下，疏水基团暴露于水中，使其成为热力学不稳定，从而使该模型实际上不太可能出现。在这项研究中，使用界面科学方法（例如表面张力，ft/ir和石英晶体痕量质谱法（QCM）），估计了表面活性剂分子在亲水性和疏水表面上的吸附现象的有理吸附行为。表面活性剂是阳离子（十二烷基硫酸钠），阴离子（十二烷基三甲基铵）和nonion（四甲基乙二醇十二烷基乙醚），氧化钛作为水生细胞材料，将其用作水生皮底物。表面活性剂水溶液/底物 - 分散系统的CMC测量结果以及分散性离心沉积物的FT/IR测量结果表明，无论表面活性剂类型，表面吸附的强度都是疏水表面>>疏水表面>>水文表面。使用QCM直接测量吸附量，获得了相同的结果。此外，当从QCM测量结果中估算吸附量时，建议表面活性剂分子可以通过多层（或将多层聚集在一起）和单层或更少的或更少的或更少的水平表面吸附在疏水表面上。这项研究的结果在两个研讨会和其他研讨会上介绍。目前正在提交另一篇论文。这项研究中获得的发现与已知概念大不相同，因此将来需要进行许多验证。