Полифункциональные супрамолекулярные системы на основе гидроксиалкиламмониевых и морфолиниевых ПАВ

• Автор: Яцкевич, Екатерина Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ КАТИОННЫХ

ПАВ - АГРЕГАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ

АКТИВНОСТЬ

1.1 Поверхностно-активные вещества и их свойства

1.2 Мицеллообразование

1.3 Солюбилизация

1.4 Применение катионных ПАВ

1.5 Супрамолекулярный катализ
1.6 Антикоррозионные и противомикробные свойства катионных ПАВ
1.7 Микроэмульсии
ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ПРИБОРЫ
(Экспериментальная часть)
2.1 Исходные вещества и реагенты
2.2 Приготовление растворов
2.3 Методы измерения
2.3.1 Спектрофотометрические исследования
2.3.2 Тензиометрия и кондуктометрия
2.3.3 Потенциометрические измерения
2.3.4 рН-метрия
2.3.5 Динамическое рассеяние света
2.3.6 Изучение антикоррозионных свойств
2.3.7 Изучение антимикробных свойств
2.3.8 ЯМР-спектроскопия
2.3.9 Флуориметрия
2.3.10 Турбидиметрия
2.4 Расчет погрешностей измерения

ГЛАВА 3. САМООРГАНИЗАЦИЯ И КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ КАТИОННЫХ ПАВ, СОДЕРЖАЩИХ ПОЛЯРНЫЙ
ФРАГМЕНТ В ГОЛОВНОЙ ГРУППЕ
3.1 Агрегационное поведение в водных растворах гидроксиалкиламмониевых ПАВ
3.2 Агрегационное поведение морфолиниевых ПАВ
3.3 Солюбилизационные свойства катионных ПАВ с гидроксиэтильным фрагментом в головной группе в отношении эфиров карбоновых кислот
3.4 Каталитический эффект гидроксиалкиламмониевых ПАВ
3.5 Каталитическое действие систем на основе морфолиниевых ПАВ
3.6 Выявление причины высокого каталитического действия катионных ПАВ
с гидроксиалкильным фрагментом в головной группе
3.7 Антикоррозионный эффект морфолиниевых ПАВ
3.8 Антимикробная активность морфолиниевых ПАВ
3.9. Способность морфолиниевых ПАВ встраиваться в липидные бислои
ГЛАВА 4. ПОЛИКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИАЛКИЛАММОНИЕВЫХ ПАВ
4.1 Микроэмульсии на основе гидроксиалкиламмониевых ПАВ
4.2 Смешанные супрамолекулярные системы на основе
гидроксиалкиламмониевых ПАВ и амфифильных аминов
4.2.1 Мицеллярные системы катионное ПАВ - первичный
длинноцепочечный амин
4.2.2 Полимер-коллоидные системы катионное ПАВ-ПЭИ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Самоорганизующиеся супрамолекулярные системы на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) являются объектами пристального научного внимания и находят все новые практические приложения в различных технологических процессах в качестве «мягких» наноразмерных систем с контролируемыми свойствами. Многообразие видов их структурной организации, возникающей за счет нековалентной самосборки амфифильных соединений, предопределяет возможность проявления ряда уникальных свойств, среди которых следует выделить способность к адсорбции на поверхностях, солюбилизационные свойства в отношении органических соединений, возможность связывания с биосубстанциями. Трудно переоценить роль супрамолекулярных систем при их использовании в качестве реакционной среды: ускорение процессов при переходе от молекулярных растворов к системам на основе ПАВ может составлять несколько порядков. Совершенно очевидно, что систематическое исследование супрамолекулярных систем с привлечением комплекса современных физико-химических методов позволит выявить взаимосвязь между их структурными особенностями и функциональными проявлениями, позволит решать задачи целенаправленного дизайна систем с заданными свойствами.
Современные тенденции развития супрамолекулярной химии и ее прикладных аспектов выдвигают все более жесткие требования при выборе объектов для создания наносистем. Среди наиболее значимых критериев -эффективность, экологичность, низкий порог агрегации, низкая токсичность, доступность, контролируемость свойств. Модификация структуры молекул амфифилов, в частности за счет введения в ее головную группу полярных фрагментов, переход к соединениям с несколькими головными группами, реализация дополнительных возможностей связывания за счет расширения типа

Именно комбинированный подход к исследованию микроэмульсий позволяет получать наиболее корректное и полное представление об их структуре.
На основании физико-химических исследований часто строят диаграмму фаз, приведенную в качестве примера на рисунке 1.4, которая является классической отправной точкой для характеризации микроэмульсий. Обычно строят “псевдотройные” диаграммы, где в качестве первого компонента рассматривается масло, в качестве второго - вода, в качестве третьего — ПАВ и со-ПАВ
Масло
Рис. 1.4 - Схематическая диаграмма трех фаз смеси воды, масла и ПАВ. Микроэмульсия масло-в-воде (П), вода-в-масле (Ь2) и область биконтинуальной микроэмульсии [136].
Использование микроэмульсий позволяет преодолевать проблему растворимости и совместимости реагентов, влиять на скорость химических процессов, а также решать задачи, связанные с приготовлением ультрадисперсных материалов. Это предопределяет успех применения микроэмульсий в качестве реакционной среды для целого ряда процессов с участием органических и неорганических веществ [144, 145].