唐山師范學院 本科畢業(yè)論文（設計）開題報告書 論文（設計）題目 W/O型微乳液中水的狀態(tài)和微乳液 結構參數的求算 學生姓名 齊 珊 學 號 091190041034 指導教師 趙 紅 麗 年 級 09 化學 本科 專 業(yè) 化 學 本科 2013年 3月 5日 說明 1.本表需在指導教師和有關領導審查批準的情況下，要求學生認真填寫。 2.課題來源分為教師提供選題或學生自擬課題；教師的科研任務；社會有關單位委托的課題；其他來源。 3.若課題因故變動時，應向指導教師提出申請，提交題目變動論證報告。 題目來源 河北省科技廳項目（ 01213010），河北省教育廳博士資金項目（ B2002221）。 主要研究內容 用 Fourer變換紅外光譜技術 ,對 AOT/異辛烷 /水形成的油包水 (W/O)型微乳液中水分子的 O一 H伸縮振動峰進行曲線分峰擬合 ,確定了 W/O微乳液中的水存在 4種不同的狀態(tài) ,即 :處于微乳液滴水池內的磺酸基結合水 (boundwater)、鈉離子結合水 (boundwater)、自由水 (freewater)和處于微乳液柵欄層 表面活性劑疏水鏈 lM的少量捕獲水 (traPpedwatr)；同時求算了 AOT/異辛烷 /水 w/O微乳液在不同含水量時的聚集數 (n)、水池半徑 (rw)、磺酸基的結合水層厚度 (d1)、鈉離子的結合水層厚度 (碗 )、結合水層厚度 (動 )和 AOT分子的有效極性頭面積 (AAoT) 開題依據（包括前人的工作、相關研究現(xiàn)狀、此項研究的理論意義、學術價值、應用前景等） 微乳液這個概念是 1959年由英國化學家 J.H.Schulman提出來的 ， 微乳液一般是由表面活性劑、助表面活性劑、油與水等組分在適當比例下組 成的 無 色、透明 (或半透明 )的熱力學體系。由于其具有超低界面張力 (10-6 10-7N/m)和很高的增溶能力 (其增溶量可達 60% 70%)的穩(wěn)定熱力學體系。 微乳液通常由表面活性劑、助表面活性劑、溶劑和水 (或水溶液 )組成。在此體系中，兩種互不相溶的連續(xù)介質被表面活性劑雙親分子分割成微小空間形成微型反應器，其大小可控制在納米級范圍，反應物在體系中反應生成固相粒子。由于微乳液能對納米材料 1-3的粒徑和穩(wěn)定性進行精確控制，限制了納米粒子的成核、生長、聚結、團聚等過程，從而形成的納米粒子包裹有一層表面活性劑，并有 一定的凝聚態(tài)結構。 微乳液分散相尺寸的大小及分布決定了所得的微粒的結構 。因此，確定微乳液結構參數具有重要意義。此外，對微乳液結構參數的確定還有助于人們進一步認識微乳液的結構 3。 關于微乳液中水的狀態(tài)和熱力學參數雖有許多技術測定 4-6,如核磁共振、紅外光譜、電子自旋共振、量熱法等 .本文采用 用 Fourer變換紅外光譜技術 ,由于紅外光譜對化學環(huán)境的變化較為敏感，在研究微乳液時可靈敏的反映出及表面活性劑分子的結構變化，是研究更為準確。同時 根據酶催化反應中油相選擇的 lgP10規(guī)則 ,AOT/異辛烷 /水形成的油 包水微乳液為最佳體系 . AOT分子由于形成微乳液時無需助表面活性劑，且溶解的水量較大而成為研究應用的相當廣泛的一種表面活性劑。 實驗 對 AOT/異辛烷 /水形成的油包水 (W/O)型微乳液中水分子的 O一 H伸縮振動峰進行曲線分峰擬合 起止時間和進度安排（包括外出調研） 2013.1.1-1.27查閱相關的文獻資料，制定初步實驗計劃。 2013.2.28-2013.3.3 完成開題報告書、文獻綜述的書寫及外文資料的翻譯； 2013.3.9進行 開題答辯 2013.3.10-2013.4.30進行畢業(yè)論文的研究工作： 測定表面活性劑溶液的 CMC值，用熒光探針法測定微乳液的膠束聚集數。 2013.5.1-2013.5.23 總結實驗過程，分析實驗數據，完成畢業(yè)論文。 預期成果及其形式 用 Fourer變換紅外光譜技術 ,對 AOT/異辛烷 /水形成的油包水 (W/O)型微乳液中水分子的 O一 H伸縮振動峰進行曲線分峰擬合 ,確定了 W/O微乳液中的水存在 4種不同的狀態(tài)即 :處于微乳液滴水池內的磺酸基結合水 (boundwater)、鈉離子結合水 (boundwater)、自由水 (freewater)和處于微乳液柵欄層 表面活性劑疏水鏈 lM的少量捕 獲水 (traPpedwatr)；同時求算了 AOT/異辛烷 /水 w/O微乳液在不同含水量時的聚集數 (n)、水池半徑 (rw)、磺酸基的結合水層厚度 (d1)、鈉離子的結合水層厚度 (碗 )、結合水層厚度 (動 )和 AOT分子的有效極性頭面積 (AAoT) 可行性分析（已具備的條件和待解決的問題；擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案等） 1、 已具備的條件 （ 1）所需藥品 雙 (2 乙 基己基 )琥珀酸 磺酸鈉 (AOT)、 異辛烷 （ 分析純 ）、三次蒸餾水 （ 2） 所需 儀器 量筒 、 容量瓶、滴定管 、燒杯、試管、 FTS-165型 Fouri變換紅 外光譜儀 2、待解決的問題 實驗所需條件均已具備，沒有待解決的問題。 3、擬采取的研究方法、技術路線、實驗方法 （ 1） Fourer變換紅外光譜技術 ,對 AOT/異辛烷 /水形成的油包水 (W/O)型微乳液中水分子的 O一 H伸縮振動峰進行曲線分峰擬合 （ 2）實驗步驟 W/0型微乳液的配制 首先配制 0.1mol/L的 AOT/異辛烷溶液 50mL,各取 5mL分別加人 9只試管 ,然后再加人一定量的水配成含水量不同的溶液 ,搖動數秒鐘后即成透明的 W/O型微乳液 . FT一 IR譜的測定 所有樣品的紅外光譜圖均在 FTS一 165型 Fourier變換紅外光譜儀上測定用厚度為 0.025mm的AgCI液池 ,掃描范圍為 400一 4000cm-1,掃描次數為 32次 ,分辨率為 2cm-1用最小二乘法對輕基的伸縮振動峰 (3050一 3700cm-1)進行曲線擬 計算 微乳液的聚集數 n,水池半徑 rw,磺酸基結合水層厚度 d,鈉離子結合水層厚度成 ,結合水層總厚度 d和 AOT分子極性頭的有效截面積 AAoT. 得出結論 主要參考文獻 1Krieger N, Taipa M A, Melo E H M, et al. Kinetic characterization of Penicillium citrinum lipase in AOT/isooctane reversed micelles. Appl Biochem Biotechnol, 1997, 67(1): 87 95 2Pileni M P. Reverse micelles as microreactors. J Phys Chem, 1993, 97(27): 6961-6973 3唐芳瓊 江龍 .傳感器與反膠束和酶敏感膜 J.中國科學： B輯 ,2000,30(6):514-518. 4Jain T K. Varshney M, Maitra A. Structural studies of AOT reverse micellar aggregates by FT-IR spectroscopy. J Phys Chem.1989. 93(21): 7409 7416 5Golo A. Yoshioka H, Kishimoto H, et al. Calorimetric studies on the state of water in reversed micelles of sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate in various solvents. Langmuir, 1992, 8(2): 441 445 6Maitra A. Determination of size parameters of water-AOT-oil reverse micelles from their nuclear magnetic resonance data. J Phys Chem, 1984, 88(21): 5122 5125 7Goto A. Harada S, Fujita T, et al. Enthalpic studies on the state of water in sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate reversed micelles. Langmuir, 1993, 9(1): 86 89 8Gonzalez-Blanco C, Rodriguez L J, Velazquez M M. Effect of the addition of water-soluble polymers on the structure of aerosol OT water-in-oil microemutsions: A Fourier transform infrared spectroscopy study. Langmuir, 1997, 13(7): 1938 1945 9李泉 李維紅 .水 AOT正庚烷微乳體系中水結構的 FT IR研究 J.物理化學學報 ,:. 10Oh S G, Homberg K, Ninham B W. Effect of hydrocarbon chain length on yield of lipase catalyzed triglyceride synthesis in microemulsion. J Colloid Interface Sci, 1996, 181 (1): 341 343 11Ikushima Y, Saito N, Arai M. The nature and structure