摘要：

圖2，MS20穩(wěn)定性分析儀測量原理示意圖

      向 PEO 鹽溶液中分別加入 SDS、DTAC后，高溫下 PEO 溶解行為出現(xiàn)顯著差異（見圖 3）。文中定義C??：使體系濁點提升至 90℃ 所需的表面活性劑濃度。 對于 DTAC 體系：濁點隨DTAC 添加量增加小幅上升；分子量 100 萬、濃度 1 g/L 的 PEO 溶液，對應(yīng)的 C??為 12.6 mmol/L。 而 SDS 體系的濁點變化分為三個階段：濁點先下降→ 維持低值（聚合物大量析出）→ 濁點持續(xù)回升。

圖 3：1 mol/L 氯化鈉體系中，PEO 分別與 SDS、DTAC 復(fù)合后的濁點變化規(guī)律

     為解釋兩種體系截然不同的濁點行為，研究采用二維核 Overhauser 增強(qiáng)譜（NOESY）、準(zhǔn)二維擴(kuò)散有序核磁共振譜（DOSY）表征，明確 PEO 與兩種表面活性劑的分子相互作用機(jī)制。 核磁數(shù)據(jù)表明：PEO 僅與 SDS 疏水鏈末端的甲基存在微弱相互作用，即 PEO 結(jié)合在 SDS 疏水碳鏈尾端；與之相反，核磁未檢測到 PEO 與 DTAC 之間存在分子相互作用，該結(jié)論與濁點測試結(jié)果吻合。

     過往針對 PEO/SDS 體系的經(jīng)典模型認(rèn)為：PEO 分子纏繞包裹在 SDS 膠束外部；但本文提出全新作用模型 —— SDS 分子包覆于 PEO 分子鏈表面。 如圖3分子示意圖所示：水分子通過氫鍵沿 PEO 分子主鏈分布；升溫時，熵變對體系自由能產(chǎn)生不利貢獻(xiàn)，PEO 水溶液發(fā)生脫水、相分離。 SDS 可減緩 PEO 脫水速率；隨著SDS 濃度提升，更多 SDS 分子吸附包覆 PEO 長鏈，阻止聚合物鏈蜷縮團(tuán)聚析出。DTAC 的作用機(jī)制不同：體系發(fā)生相分離、脫水、鏈段蜷縮后，DTAC 僅充當(dāng)助溶劑，無法與 PEO 分子鏈結(jié)合。由于 DTAC 僅靠增溶作用穩(wěn)定 PEO、不存在分子間結(jié)合，達(dá)到同等高溫穩(wěn)定效果所需 DTAC 用量遠(yuǎn)少于 SDS。

   如圖4所示，分子量100萬、濃度1 g/L 的 PEO 溶液，SDS的C??為16.6±0.4 mmol/L；同等分子量、濃度提升至 2 g/L 時，C??變?yōu)?/span> 33.4±0.9 mmol/L?？梢?/span> PEO 濃度翻倍，所需 SDS 臨界濃度同步翻倍。 為驗證該規(guī)律，團(tuán)隊額外測試分子量 20 萬、濃度 5 g/L 的 PEO 氯化鈉溶液，得到一致的變化趨勢。該現(xiàn)象直接證實 PEO 與 SDS 之間存在特異性分子相互作用。

圖 4：在 1 g/L（黃色符號）和 2 g/L（綠色符號）的NaCl溶液中，PEO 1000 K 的濁點（其在 PEO 20K 的情況下在 5 g/L的NaCl溶液中，紅色符號）隨SDS濃度的變化情況。

如您對該產(chǎn)品測量感興趣，

請聯(lián)系我們，為您提供測試服務(wù)