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硫酸酯型氟表面活性剂的合成与表面活性

沈海民 , 史鸿鑫 , 项菊萍 , 刘秋平 , 朱春凤

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.09.008

以4-全氟壬烯氧基苯磺酰氯和2-甲氨基乙醇为主要原料,经酰胺化、酯化和中和反应制备了硫酸2-(N-甲基-4-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)乙酯钠(Ⅰ). 用红外光谱、19F NMR和1H NMR测试技术对中间体和产物分子结构进行了表征. 采用正交试验法得到酰胺化反应较佳工艺条件为:n(4-全氟壬烯氧基苯磺酰氯)∶n(2-甲氨基乙醇)=1.0∶ 2.0,以三乙胺为缚酸剂,在THF溶剂中,30 ℃搅拌反应3.0 h,收率93.4%. 酯化反应较佳工艺条件为:n(N-羟乙基-N-甲基-4-全氟壬烯氧基苯磺酰胺)∶ n(氯磺酸)=1.0∶ 2.0,在THF溶剂中,室温下反应0.5 h,收率97.1%. 硫酸2-(N-甲基-4-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)乙酯钠表面活性剂的临界胶束浓度为8.0×10-4 mol/L,γcmc=23.1 mN/m(25 ℃).

关键词: 全氟壬烯氧基苯磺酰氯 , 硫酸酯盐 , 氟表面活性剂 , 表面张力 , 临界胶束浓度

全氟丁基磺酸钠与辛基三乙基溴化铵的相互作用

周洪涛 , 邢航 , 余海谦 , 吴剑 , 肖进新

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2010.90451

通过测定辛基三乙基溴化铵(C8H17N(CH2CH3)3Br,C8NE)与全氟丁基磺酸钠(C4F9SO3Na,C4F)组成的不同混合比的碳氢-碳氟正负离子表面活性剂混合体系的表面张力,得到不同摩尔比时C8NE-C4F体系的临界胶束浓度(cmc)、cmc处的表面张力(γcmc)、总饱和吸附量、不同表面张力时表面吸附层的组成,利用Gibbs-Duhem方程求得cmc处的胶团组成. 采用规则溶液理论计算了胶团中分子间相互作用参数(βm),并求得cmc以上的胶团组成. 实验表明,C8NE-C4F复配体系的cmc远远小于单体系的cmc,这也体现在该体系的βm负值很大,胶团内分子相互作用很强. 但是C4F与C8NE复配后γcmc较C4F单体系的变化幅度不是特别大(γcmc降低2~4 mN/m),这是由于C8NE-C4F碳链的不对称性导致部分C8NE的碳链在溶液表面弯曲而覆盖了C4F端基CF3基团. 表面吸附层中氟表面活性剂相对于本体溶液是富集的,即使对于C8NE大大过量的体系,表面吸附层组成也在等摩尔附近;对于C4F过量的体系,C4F在表面吸附层中的比例比溶液中的略高. 随着表面张力的降低,表面吸附层的组成相对更偏向于氟表面活性剂. cmc处的胶团组成随着体系中C4F含量的增大偏向于形成显著富含C4F的胶团,对于C8NE大大过量的体系,胶团组成接近等摩尔. cmc之后的胶团组成接近等摩尔,主要归因于此时静电相互作用占主导,这和溶液配制过程中发现复配体系超过cmc一定浓度后就易生成沉淀的现象是相符的.

关键词: 正负离子表面活性剂 , 表面张力 , 氟表面活性剂 , 表面吸附 , 相互作用参数 , 盐效应

含氟表面活性剂对多晶硅绒面微结构的影响

林育琼 , 冯仕猛 , 王坤霞 , 顾俊 , 刘少军 , 刘峰

材料科学与工程学报

在酸制绒液中加入含氟表面活性剂,对多晶硅片制绒。然后通过扫描电子显微镜观察多晶硅表面织构,并在此基础上分析含氟表面活性剂对腐蚀效果的影响。实验结果表明:虽然传统酸液对多晶硅制绒是各向同性的,但加入含氟表面活性剂后,酸腐蚀出现各向异性腐蚀特性;由此制备的多晶硅片反射率从25.7%下降到了23.9%,表面出现变形的金字塔、三角形等,且不同晶面的金字塔和三角形的大小和倾斜角度不同。最后根据杨氏理论,从界面张力的角度解释了含氟表面活性剂对制绒的影响机理。

关键词: 氟表面活性剂 , 多晶硅片 , 绒面

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