超浓盐酸的制备及应用&表面活性剂基凝胶的形成机理初探

摘要

本工作以表面活性剂分子自组装的作为及溶液聚集结构为基础，进行了超浓盐酸和小分子表面活性剂凝胶两部分工作的研究。
　　 1、利用表面活性剂分子自组装体系提供的特殊环境，发展了一种常温常压下提高盐酸的浓度，获得了“超浓盐酸”的新思路。研究证明，与高浓盐酸平衡后的有机相反胶束中可以形成浓度远远大于常规饱和盐酸的超浓盐酸。而且根据红外和核磁的结果显示在超浓盐酸中氯化氢大部分是以HCl分子存在，而不是H+和Cl-。超浓盐酸在一些通常情况下需要一定条件才能进行的化学反应中表现出很好的反应结果。比如：超浓盐酸可以将有机小分子酸在常温常压下激活与羟基相连的碳原子，生成羟基小分子酸；超浓盐酸也可以在常温常压下不需要任何催化剂实现双键加成。
　　 2、对于胆结石的形成机理的研究目前主要集中在体外模拟，考虑到它是在胆汁中小分子形成的凝胶中累积形成的。而人们对基于表面活性剂的小分子凝胶的结构和生成机理仍认识十分有限。基于此前提，研究了以表面活性剂三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)及有机溶剂和水形成的凝胶的形成机理。本工作主要研究CTAB-H2O-庚烷和CTAB-H2O-CCl4两种小分子凝胶。根据滴定的结果显示，CTAB在水中的溶解度很小，不溶于有机溶剂，但是在凝胶中CTAB却形成了一种超浓的状态，并且从XRD的结果显示CTAB并不是以微晶的形态存在，联系红外及核磁的结果证明CTAB在凝胶中通过分子堆砌形成准有序结构。提出了有机溶剂和水协同增溶CTAB形成凝胶的机理。进一步验证在CTAB-H2O-庚烷凝胶结构是一种三维的网络结构，水在CTAB的帮助下形成了具有一定刚性的三维网络，将庚烷包裹在其中。而CTAB-H2O-CCl4凝胶依据小角X射线散射的结果是一种层状的结构的小分子凝胶。