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混合逆微胞的導電性能 班級:碩化一甲 學號:M9940210 姓名:劉力萍 逆微包可以應用在：石油回收、納米粒子的合成與微胞催化。 測定逆微包技術有：紅外光譜，核磁共振、熒光探測、導電率測 量散射技術等..。 電導率測量，發現對逆微包的細微結構非常敏感的，可能對研究 逆微包微結構是一種有效的方法。 逆微胞大小約幾個奈米至十幾個奈米，主要取決於水與界面活性 劑之莫耳數比值ω0 (ω0= [H2O]/[surfactant])。 當水與界面活性劑之莫耳數比值提升至某一臨界值時，電導度產 生非常急劇地變化，前後的值可能發生三或四個數量級的躍升， 這現象稱為『穿透』。 當ω0 值增加，逆微胞微粒增加，另外也與水池內含組成份的種 類及濃度、界面活性劑、共界面活性劑及非極性溶劑之種類有關。 ω0,max :在最大導電率時，逆微包的水與界面活性劑之莫耳比。 . 其中L表示界面層的厚度，rmax是在液滴半徑的最大導電率。 當界面活性劑濃度保持不變，在液滴的水力半徑達到約3/2倍邊 面層厚度時，會發生逆微包最大導電率。 前言 有兩種方法來改變逆微包的最大導電性：改變液滴大小或厚度或 邊界層l. 擴大液滴半徑，ω0,max下降，ω0 值變小。 逆微包系統的最大導電率隨著水分含量而增加。 在大量的非極性溶劑中，不同的界面活性劑混合可以形成混合逆 微包。 在這篇文章中，混合逆微包的導電性能由AOT和其他界面活性劑 所形成，例如:陰離子界面活性劑 SDS、陽離子界面活性劑 CTAB、 非離子界面活性劑。 雙二乙基琥珀酸鈉 AOT Brij52，Brij56， Brij58 十二烷基硫酸鈉 SDS 溴化十六烷基三甲銨 CTAB 環己烷， n-正己烷， n-庚烷， n-辛烷和異辛烷 導電率測量:在溫度298 K時，使用一個DDS - 12A電子 導電率。 用動態光散射儀和氬激光器（λ0=514.5 nm)(散射角90 °) 測量逆微包微滴的平均水力直徑。 溶液離心在12000 rev min−1 一.溶劑對由AOT和非離子界面活性劑形成混合 逆微包的導電性能的影響。 二.界面活性劑組成的影響對混合逆微包的導電性能形 成在n-庚烷中。 三.逆微包的導電率值隨著高和低含水量及與 ω0,max 關 係。 文獻中指出: 在n-庚烷中，AOT和非離子界面活性劑所形成混和逆微包的導電性 值，最後結果的值為ω0,max，會隨著非離子界面活性劑的EO鏈長 度與含量、在逆微包水池中電解質濃度變化而影響。 AOT和非離子界面活性劑所形成的混合逆微包，在環己烷、n-正 己烷、n-辛烷、異辛烷中顯示出，無論採用哪種溶劑，都有與 n-庚烷類似的現象: 隨著增加非離子界面活性劑的EO鏈長度與含量，混合逆微包的ω0,max 下降，ω0值變小，但當NaCl濃度在水池增加時， ω0,max 增加， ω0值上升。 ω0,max 隨著增加非離子界面活性劑的EO鏈長度與含量而下降， ω0值 變小。 Fig. 1. Variation of conductivity with ω in mixed reverse micelles formed in cyclohexane. 0 n-辛烷 異辛烷 n-辛烷、異辛烷莫耳體積為最大 Table 2. hydrodynamic diameter (D) of the reverse micellar microdroplet in reverse micelles n-辛烷 異辛烷 Fig. 2. Variation of conductivity with ω0 in mixed reverse micelles formed in different 隨著溶劑莫耳體積增加， ω0,max 下降，ω0 值變小 莫耳體積與溶劑分子的結構對逆微包導電性能有顯著影響。 solvents. 雖然n-辛烷和異辛烷的莫耳體積沒有顯著差異，但異 辛烷逆微包的ω0,max 明顯小於 n-辛烷逆微包的ω0,max 研究幾種界面活性劑加入AOT逆微包中對混合逆微包的 導電性能影響，如: 陰離子界面活性劑(SDS) 陽離子界面活性劑(CTAB) 非離子界面活性劑(Brij56、Brij58、Brij52) 在低含水量時，水池中NaCl的濃度 含有NaCl 只含水 AOT和SDS都是陰離子界面活性劑，電解質濃度上升，影響 Fig. 3. The conducting properties of mixed reverse micelles 0.09 mol l−1 AOT+0.01 mol −1 SDS/n-heptane when different concentration of NaCl solutions are solubilized. lAOT/SDS混合逆微包導電性能比起用AOT和非離子界面活性劑形成 的系統更加明顯。 利用動態光散射測量，發現水池中NaCl濃度提高， 混合逆微包微滴水力直徑下降。 Table 3. hydrodynamic diameter (D) of the reverse micellar microdroplet in 0.09 mol l−1 AOT+0.01 mol l−1 SDS mixed reverse micelles逆微包 when different concentration of NaCl solutions are solubilized (ω0=5) 含水量逐漸增加 • 添加陽離子界面活性劑 CTAB時，正好相反，導電率隨著含水 Fig. 4. 影響混合逆微包導電性能主要原因:界面活性劑頭基間靜 The conducting properties of mixed reverse micelles formed with AOT and other surfactants in a molar ratio of 9:1. 量增加 電的相互作用 。 添加有較大頭基的非離子界面活性劑或較長EO鏈 EO鏈長短和非離子界面活性劑頭基會影響混合逆微包的導電性能。 的非離子界面活性劑，如Brij56和Brij58，明顯的 相反，使 ω0,max 下降，有較小的 ω0 值， 解釋逆微包的導電率- ω0曲線，導電率主要取決於電荷狀態和逆 微包微滴的大小。 在含水量低時，導電率主要取決於微滴的充電狀態，增加液滴大 小，使液滴充電更容易且導電率較大，然而，在含水量較高時， 增加液滴大小 減少微滴的移動速度，然後電導性降低。 ω0,max、逆微包的導電率值、含水量的關係: ω0,max增加，會減少低含水量時的導電率值，增加高含水量時的 導電率值。 ω0,max降低，會增加低水分含量時的導電率值，減少高含水量的 導電率值。 結論 在逆微包中最大導電率隨著水分含量而增加，其中ω0,max為水與 界面活性劑之莫耳比的逆微包最大導電率。 隨著溶劑莫耳體積增加，ω0,max和ω0減小，但當電解質濃度在逆 微包的水池中增加，ω0,max和ω0增加。 添加陰離子界面活性劑到AOT逆微包，在低含水量時，導電率增 加，在高含水量時，導電率下降，但添加陽離子界面活性劑時， 為相反的現象。 結論 非離子界面活性劑對逆微包的導電性能的影響，取決於頭基和烴 鏈的大小。 添加有較大頭基的非離子界面活性劑使得ω0,max 下降，ω0值很小 當有EO鏈較短的非離子界面活性添加時，無明顯效果或ω0,max略有 增加。 進一步研究了逆微包的導電性能指出一個要素: ω0,max增加，會減少低含水量時的導電率值，增加高含水量時的 導電率值。 ω0,max降低，會增加低水分含量時的導電率值，減少高含水量的 導電率值。 謝謝大家聆聽