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。

家政教科书和普通书籍中的衣物洗涤模型和织物柔软剂吸附模型中，作为洗涤剂主要成分的表面活性剂在亲水表面上具有亲水基团，在疏水表面上具有疏水基团。据说它正在形成。然而，在前一种情况下，疏水基团暴露在水中，使其热力学不稳定，因此很难想象这个模型实际上存在。在本研究中，我们利用表面张力、FT/IR和石英晶体微质谱（QCM）等表面科学技术研究了表面活性剂分子在亲水和疏水表面上的吸附现象，以了解估计的合理吸附行为。使用阳离子(十二烷基硫酸钠)、阴离子(十二烷基三甲基溴化铵)和非离子(四甘醇癸基醚)作为表面活性剂，使用氧化钛作为亲水性基质，使用滑石作为疏水性基质。从表面活性剂水溶液/基质-分散体系的CMC测量和分散离心沉积物的FT/IR测量结果来看，无论表面活性剂的类型如何，表面吸附的强度如下：疏水表面>>亲水表面表明这是一个性表面。使用 QCM 直接测量吸附量也得到了类似的结果。此外，当从QCM测量结果粗略估计吸附量时，表面活性剂分子可能在疏水性表面上以多层（或多个胶束）吸附，并且建议在亲水性表面上吸附少于单层。。这项研究的结果在两次研讨会上发表。另一篇论文目前正在提交。这项研究获得的结果与已知概念有显着差异，未来还需要经过多次验证。