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一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法

一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法

IPC分类号 : B01F17/00I,C07C391/00I

申请号
CN201811560829.1
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2018-12-20
  • 公开号: 110302718B
  • 公开日: 2019-10-08
  • 主分类号: B01F17/00I
  • 专利权人: 江南大学

专利摘要

本发明公开了一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,属于日用化学工业技术领域。本发明通过以下方法实现:配制表面活性剂水溶液,通过氧化或者加酸‑氧化的方法,降低表面活性剂的Krafft温度;或者,通过还原或者还原‑加碱的方法,恢复或者提升表面活性剂的Krafft温度。本发明提供的调控表面活性剂的Krafft温度的方法,能够依据实际使用情况调控其Krafft温度升高或者降低,且可逆性好;本发明方法简单易操作,且绿色环保,易于推广。

权利要求

1.一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,其特征在于,所述方法为:配制表面活性剂水溶液,通过加酸-氧化的方法,降低表面活性剂的Krafft温度,通过还原-加碱的方法,恢复或者提升表面活性剂的Krafft温度;或者,通入CO2-氧化降低表面活性剂的Krafft温度,通入还原-N2使得表面活性剂的Krafft温度得以恢复或升高;

所述表面活性剂水溶液为含有叔胺的1%~10%质量分数的表面活性剂水溶液;

所述表面活性剂为烷基硒丙基磺酸盐或烷基硒丙基硫酸盐。

2.根据权利要求1所述的一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,其特征在于,所述加酸-氧化为:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸的方式,调节溶液pH为1-6,降低其Krafft温度,然后添加双氧水,进一步降低其Krafft温度,其中,所述叔胺为N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺或N,N,N,N-四甲基乙二胺中的任一种;

所述通入CO2-氧化为:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过通入CO2的方式,降低其Krafft温度,然后添加双氧水,进一步降低其Krafft温度,其中,所述叔胺为N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺或N,N,N,N-四甲基乙二胺中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,其特征在于,所述还原-加碱为:在经过加酸-氧化处理后的表面活性剂溶液中,加入还原剂,使其充分还原使表面活性剂的Krafft温度升高,之后通过加碱使表面活性剂水溶液的pH为10-11,使表面活性剂的Krafft温度进一步升高。

4.根据权利要求2所述的一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,其特征在于,所述还原-加碱为:在经过加酸-氧化处理后的表面活性剂溶液中,加入还原剂,使其充分还原使表面活性剂的Krafft温度升高,之后通过加碱使表面活性剂水溶液的pH为10-11,使表面活性剂的Krafft温度进一步升高。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,其特征在于,所述方法为:

加酸-氧化和还原-加碱调控Krafft温度:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸的方式,降低其Krafft温度,然后添加氧化剂氧化表面活性剂,进一步降低其Krafft温度;然后添加还原剂使其Krafft温度上升,再加碱使其Krafft温度恢复到初始值。

6.权利要求1-5任一所述的一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法在洗涤、采油、矿物浮选领域的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法,属于日用化学工业技术领域。

背景技术

离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度的变化而变化,当温度升高至某一点时,表面活性剂的溶解度急剧升高,该温度称为Krafft温度。

Krafft温度是离子型表面活性剂的一个非常重要的性质,离子型表面活性剂在Krafft温度以下,其溶解度受到了极大的限制,相应的,表面活性剂在表/界面的各种性质不能够被发挥出来,如降低水的表/界面张力、起泡性等都不能很好地发挥。当温度升高超过其Krafft温度的时候,表面活性剂的溶解度有一个极大提高,即达到了胶束的溶解温度,形成了胶束,表面活性剂的多项性质,如:清洁作用、乳化性能、润湿性能等都得到了极大的提高,在洗涤行业、三次采油、矿物浮选等领域都有巨大的实用价值。

含硒表面活性剂除了普通表面活性剂所具有的性质之外,最显著的特点就是其表面活性可以可逆开关成表面活性剂和非表面活性剂,可以用于多种需要使用开关型表面活性剂的领域。但是含硒表面活性剂在应用中存在一个较大的问题,即:部分含硒表面活性剂的Krafft温度过高,一般在25.0℃以上,会影响其应用。因此现有技术中可以通过调控其Krafft温度的方式使得其能够在低温下应用,目前调控表面活性剂Krafft温度的方法主要为添加无机盐、有机盐以及多种表面活性剂对的复配,但是这类的调控方式存在一个重要的问题,即其不能实现表面活性剂Krafft温度的可逆调控。

因此,需要寻找一种能够可逆的调控表面活性剂的Krafft温度的方法,通过可逆性调节,能够实现表面活性剂在低温下快速溶解,扩大其应用范围,同时能够通过恢复其Krafft温度的方式,使得其能够在室温下以固体形式存在,便于回收利用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种调控表面活性剂的Krafft温度的方法,本发明可通过氧化/还原和调节pH的方法调控表面活性剂的Krafft温度,这就解决了传统的表面活性剂的Krafft温度无法可逆调控的问题。

具体的,本发明的技术方案为:一种调控表面活性剂的Krafft温度的方法,所述方法为:配制表面活性剂水溶液,通过氧化或者加酸或者加酸-氧化的方法,降低表面活性剂的Krafft温度;或者,通过还原或者加碱或者还原-加碱的方法,恢复表面活性剂的Krafft温度。

在本发明的一种实施方式中,所述氧化为:配制质量分数为1%~10%的表面活性剂水溶液,然后加入双氧水氧化表面活性剂,氧化时间为1~2h,其中,双氧水中的过氧化氢与表面活性剂的摩尔比为1.1~1.5:1。

在本发明的一种实施方式中,所述双氧水中过氧化氢的质量分数为任意,优选为30%。

在本发明的一种实施方式中,所述还原为:配制质量分数为1%~10%的表面活性剂水溶液,加入还原剂,使其充分还原,其中,所述表面活性剂为氧化后的表面活性剂。

在本发明的一种实施方式中,通过薄层色谱法分析氧化以及还原过程是是否充分。

在本发明的一种实施方式中,所述还原剂为亚硫酸钠、维生素C钠或水合肼。

在本发明的一种实施方式中,当以亚硫酸钠做还原剂时,亚硫酸钠的用量与氧化剂摩尔比为1:1;当以水合肼做还原剂时,水合肼的用量与氧化剂摩尔比为0.5:1;当以维生素C钠做还原剂时,维生素C钠的用量与氧化剂摩尔比为1:1。

在本发明的一种实施方式中,所述加酸为在表面活性剂溶液中添加酸或者通入CO2,具体为:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸使表面活性剂水溶液的pH为1-6,或通入CO2,其中通入CO2的摩尔量与叔胺基团的摩尔量相等。

在本发明的一种实施方式中,所述叔胺与表面活性剂的摩尔比为2.5~5:1。

在本发明的一种实施方式中,所述叔胺为N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺或N,N,N,N-四甲基乙二胺中的任一种。

在本发明的一种实施方式中,所述加碱为在经过加酸处理后的表面活性剂溶液中添加碱,使表面活性剂水溶液的pH为10-11,即可提高或者恢复表面活性剂的Krafft温度。

在本发明的一种实施方式中,所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

在本发明得一种实施方式中,当加酸的方式为通入CO2时,优选地,选择通入N2的方式去除CO2,使得表面活性剂的Krafft温度得以恢复。

在本发明的一种实施方式中,所述酸为盐酸、醋酸、草酸等。

在本发明的一种实施方式中,所述加酸-氧化为:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸的方式,调节pH为1~6或通入CO2,降低其Krafft温度,然后添加双氧水,进一步降低其Krafft温度,其中,双氧水中的过氧化氢与表面活性剂的摩尔比为1.1~1.5:1。

在本发明的一种实施方式中,所述还原-加碱为:在氧化后的表面活性剂溶液中,加入还原剂,使其充分还原使表面活性剂的Krafft温度升高,之后通过加碱使表面活性剂水溶液的pH为10~11,使表面活性剂的Krafft温度进一步升高。

在本发明的一种实施方式中,所述还原-加碱为:在经过加酸-氧化处理后的表面活性剂溶液中,加入还原剂,使其充分还原使表面活性剂的Krafft温度升高,之后通过加碱使表面活性剂水溶液的pH为10~11,使表面活性剂的Krafft温度进一步升高,其中,所述经过加酸-氧化处理后的表面活性剂溶液为:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸的方式,调节溶液pH为1-6或通入CO2,降低其Krafft温度,然后添加与表面活性剂的摩尔比为1.1:1~1.5:1的过氧化氢的水溶液进行氧化后的表面活性剂溶液,其中,所述叔胺为N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺或N,N,N,N-四甲基乙二胺中的任一种,所述叔胺与表面活性剂的摩尔比为2.5~5:1。

在本发明的一种实施方式中,一种调控表面活性剂的Krafft温度的方法,所述方法为:

(1)氧化还原法调控Krafft温度:配制质量分数为1%~10%的表面活性剂水溶液,然后使用双氧水氧化表面活性剂,双氧水中的过氧化氢与表面活性剂的摩尔比为1.1:1~1.5:1,此时该表面活性剂的Krafft温度降低,然后使用还原剂还原,使其Krafft温度恢复或升高,反复循环;或,

(2)酸碱法调控Krafft温度:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸降低其Krafft温度,加碱使其Krafft温度恢复;或,

(3)两种方式调控Krafft温度:配制质量分数为1%~10%的含有叔胺的表面活性剂水溶液,通过加酸的方式,降低其Krafft温度,然后添加氧化剂氧化表面活性剂,进一步降低其Krafft温度,然后添加还原剂使其Krafft温度上升,再加碱使其Krafft温度恢复到初始值,反复循环。

在本发明的一种实施方式中,所述表面活性剂为烷基硒丙基磺酸盐或烷基硒丙基硫酸盐。

在本发明的一种实施方式中,所述表面活性剂的结构特征用如下通式(1)表示:

CH3(CH2)nCH2Se(CH2)3SOm-M+(1)

式中,m为3或4,n为8至14的整数,M+为钠离子或钾离子。

在本发明的一种实施方式中,所述烷基硒丙基磺酸盐通过以下方法制备:

(1)在惰性气体保护下,取硒粉用四氢呋喃分散,然后加入用四氢呋喃分散的碱,冰水浴,然后滴入水合肼,撤去冰浴,滴入溴代烷烃,然后常温下反应6-8小时,使溶剂挥发,再使用二氯甲烷萃取,并用无水硫酸钠干燥,再使用乙酸乙酯重结晶得到烷基二硒醚;

(2)在惰性气体保护下,取烷基二硒醚溶于四氢呋喃,在冰水浴的条件下滴加硼氢化钠的冰水溶液,并在冰水浴下反应15-20分钟,然后滴加溴代磺酸盐的冰水溶液,冰水浴反应15-20分钟,然后常温反应8-10小时,脱水并使溶剂挥发,用甲醇或乙醇重结晶后得到烷基硒丙基磺酸盐。

在本发明的一种实施方式中,所述步骤(1)中的氢氧化钠与硒粉的摩尔比为1~1.3:1。

在本发明的一种实施方式中,所述步骤(1)中的水合肼与硒粉的摩尔比为0.25~0.4:1。

在本发明的一种实施方式中,所述步骤(1)中的溴代烷烃与硒粉的摩尔比为1~1.1:1。

在本发明的一种实施方式中,所述步骤(2)中的硼氢化钠与硒粉的摩尔比为4~8:1。

在本发明的一种实施方式中,所述步骤(2)中溴代磺酸盐与烷基硒醚的摩尔比为2.0~2.2:1。

本发明优选的技术方案如下:优选的,所述烷基硒丙基磺酸盐通过以下方法制备:

(1)氮气保护下,取硒粉用四氢呋喃分散,然后加入用四氢呋喃分散的氢氧化钠,氢氧化钠与硒粉的摩尔比为1:1至1.3:1,冰水浴,然后滴入水合肼,水合肼与硒粉的摩尔比为0.25:1至0.4:1,撤去冰浴,使其反应0.5小时,然后滴入用四氢呋喃分散的溴代烷烃,溴代烷烃与硒粉的摩尔比为1:1至1.1:1,然后在常温下反应6-8小时,使溶剂挥发,使用二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥,再使用乙酸乙酯重结晶得到烷基二硒醚,收率为85%以上;

(2)在惰性气体保护下,取烷基二硒醚溶于四氢呋喃,在冰水浴的条件下滴加硼氢化钠的冰水溶液,硼氢化钠与二硒醚的摩尔比为4:1至8:1,并在冰水浴下反应15-20分钟,然后滴加溴代磺酸盐的冰水溶液,溴代磺酸盐与二硒醚的摩尔比为2:1至2.2:1,冰水浴反应15-20分钟,然后常温反应8-10小时,脱水并使溶剂挥发,用甲醇或乙醇重结晶后得到烷基硒丙基磺酸盐,收率为65%至70%。

本发明的有益效果:

(1)本发明提供的调控表面活性剂的Krafft温度的方法,能够依据实际使用情况调控其Krafft温度升高或者降低,当需要表面活性剂在低温下快速溶解时,通过氧化或者加酸或者加酸-氧化的方法,使得表面活性剂的Krafft温度降低,能够实现表面活性剂在低温下快速溶解,拓宽表面活性剂的使用范围;当需要回收表面活性剂时,可以通过还原或者加碱或者还原-加碱的方法调控表面活性剂的Krafft温度,使其Krafft温度升高,降低其在常温的情况下的溶解性,使得其以固体形式存在,便于回收利用,且对环境友好;

(2)本发明可以通过三种方式调控其Krafft温度,且可逆性好,当使用氧化还原方法调控表面活性剂的Krafft温度时,能够循环调控十次以上,尽管循环过程中降低后或者升高后的Krafft温度会略升高,但是仍能够满足Krafft温度的调控,实现其在低温下溶解或者析出上的转变;当使用氧化-加酸或者还原-加碱的方式时,同样的能够实现十次以上的循环调控;当利用调节pH的方法进行调控时,尤其的,当使用CO2/N2的方式调节表面活性剂的Krafft温度时,能够循环多次使用,且对表面活性剂本身Krafft温度的影响不大,能够可逆的恢复表面活性的Krafft温度。

(3)本发明调控表面活性剂的Krafft温度的方法简单易操作,且绿色环保,易于推广。

(4)本发明调控后的Krafft温度的表面活性剂能够在常温下用于制造含硒皂、含硒洗发香波、含硒洗面奶和含硒面膜等日用化学品用于人体日常清洁。

附图说明

图1是3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的氢核磁共振图谱。

图2是3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的负离子模式电喷雾质谱图谱。

图3是3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的硒核磁共振图谱。

图4是3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的CO2/N2循环调控Krafft温度图。

图5是3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠的氧化-还原循环调控Krafft温度图,其中C14SeAS和C14SeAS-Ox分别为被还原和氧化后的3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠。

具体实施方式

实施例1

烷基硒丙基磺酸盐的制备方法,步骤如下:

(1)十二烷基二硒醚的合成:称取10.0克硒粉置于500毫升三口圆底烧瓶中,在氮气保护下,加入75毫升四氢呋喃室温搅拌10分钟,然后加入6.59克用75毫升四氢呋喃分散的氢氧化钠于500毫升三口烧瓶中,搅拌10分钟,然后称取2.98克(有效含量为85%)的水合肼,用50毫升四氢呋喃分散,加入到500毫升三口烧瓶中。反应30分钟,然后称取溴代烷烃34.72克,加入75毫升四氢呋喃分散,然后转移至500毫升三口烧瓶中。常温下反应8h,得粗产物。过滤除去不溶物,挥干溶剂,然后使用二氯甲烷萃取,萃取完之后使用乙酸乙酯重结晶,得到最终产物27.82克,产率88.48%。

(2)3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的合成:称取10.0克十二烷基二硒醚置于500毫升的三口圆底烧瓶中,在氮气保护下,加入100毫升四氢呋喃,搅拌10分钟,使其均匀分散,然后称取3.81克硼氢化钠用冰水溶解,缓慢滴入至500毫升三口烧瓶中,滴完之后,使其反应20分钟,然后称取9.97克3-溴丙烷基磺酸钠用75毫升并水溶解,缓慢滴入到500毫升三口烧瓶中,常温下反应8小时,得粗产物。先挥干溶剂,然后使用乙醇热容,过滤除去不溶物,然后重结晶得到产物10.83克,产率68.24%。图1~3分别是是3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的氢核磁共振图谱、负离子模式电喷雾质谱图谱和硒核磁共振图谱。

改用溴代癸烷或溴代十四烷或溴代十六烷取代上述步骤中的溴代十二烷,则可分别得到3-癸烷基硒-1-丙烷基磺酸钠或3-十四烷基硒-1-丙烷基磺酸钠或3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠。

实施例2调控表面活性剂烷基硒丙基磺酸盐的Krafft温度

以3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠为例,采用加酸-氧化和还原-加碱的方式对其Krafft温度进行调控:

(1)配制质量分数为百分之一的3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠水溶液10.000克,放置于4℃条件下24小时,然后通过缓慢升温的方法,逐步升高温度,使其完全溶解,记录此时温度为Krafft温度,其值为43.4±0.4℃;

(2)称取0.5克3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠,然后加入0.565克N,N-二甲基乙醇胺,然后补加去离子水至总质量为50.000克,记录此时的pH为10.36,采用(1)中的方法测量其Krafft温度,其值为40.2±0.4℃;

(3)称取0.5克3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠,然后加入0.565克N,N-二甲基乙醇胺,然后补加去离子水和盐酸溶液,至总质量为50.000克,且最终控制溶液在25℃时的pH在1~6之间,然后按照(1)的方法测量其Krafft温度,其值为20.0±0.4℃,可见,在叔胺(N,N-二甲基乙醇胺)存在的情况下,可通过加酸的方式使得3-十二烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的Krafft温度得到明显降低;

(4)将(3)中的溶液加入双氧水,双氧水中的过氧化氢与表面活性剂的摩尔比为1.1:1,使其充分氧化之后,按照步骤(1)中的方法将其放置于-4℃条件下24小时,然后通过缓慢升温的方法测其Krafft温度,其值为0.89±0.02℃,可见,通过加酸-氧化的方法能够使得表面活性剂的Krafft温度进一步降低,可低至0℃左右;

(5)向(4)中的溶液中加入亚硫酸钠固体,亚硫酸钠与双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1:1,使其充分还原后,然后按照步骤(1)中的方法测其Krafft温度,其值为20.3±0.4℃,可见,加入还原剂能够使得氧化后的表面活性剂的Krafft温度恢复,且能够恢复至氧化前的温度;

(6)向(5)中的溶液中加入氢氧化钠固体,在25℃时调节pH至10.36±0.3按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为43.8±0.4℃,可见碱的加入能够使得表面活性剂的Krafft温度几乎恢复到之前的温度。

可见,针对烷基硒丙基磺酸盐此类表面活性剂,在叔胺的存在条件下加酸或者氧化作用,能够使得表面活性剂的Krafft温度大幅度降低,能够使得表面活性剂在低温下快速溶解,同时,可通过还原-加碱的方式,使得表面活性剂的Krafft温度升高,几乎恢复至其未被处理之前的Krafft温度,此外,本发明中的还原方法可以恢复或者提升其他氧化方法得到的烷基硒丙基磺酸盐此类表面活性剂的Krafft温度。因此,本发明方法能够实现对表面活性剂的Krafft温度的调控。

实施例3

以3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠为例,调控其Krafft温度。

(1)配制质量分数为百分之一的3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠水溶液10.000克,放置于4℃条件下24小时,然后通过缓慢升温的方法,逐步升高温度,使其完全溶解,记录此时温度为Krafft温度,其值为60.1±0.4℃;

(2)采用氧化的方式对其Krafft温度进行调控:称取0.5克3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠,将(1)配制好的溶液加入双氧水,双氧水中的过氧化氢与表面活性剂的摩尔比为1.1:1,使其充分氧化之后,按照(1)所述的方法测其Krafft温度,其值为1.99±0.02℃;

(3)采用还原的方式对其Krafft温度进行调控:向(2)中的溶液中加入亚硫酸钠固体,亚硫酸钠与双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1:1,使其充分还原后,然后按照步骤(1)中的方法测其Krafft温度,其值为61.5±0.4℃,可见通过氧化还原的方式能够使得表面活性剂的Krafft温度可逆的进行调控;

(4)重复(2)和(3)的氧化和还原操作,循环次数在10次以上,虽然氧化或者还原后的表面活性剂的Krafft温度会略微上升,但是仍能够使得Krafft温度进行可逆性转变。

(5)称取0.5克3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠,然后加入0.323克N,N,N,N-四甲基乙二胺,然后补加去离子水至总质量为50.000克,记录此时的pH为10.57,采用(1)中的方法测量其Krafft温度,其值为55.3±0.4℃;

(6)采用加酸的方式对其Krafft温度进行调控:称取0.5克3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠,然后加入0.323克N,N,N,N-四甲基乙二胺,然后补加去离子水和盐酸溶液,至总质量为50.000克,最终控制溶液在25℃时的pH在1~6之间,然后按照(1)的方法测量其Krafft温度,其值为32.2±0.4℃;

(7)采用加碱的方式对其Krafft温度进行调控:向(6)中的溶液中加入氢氧化钠固体,在25℃时调节pH至10.45±0.3,按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为62.8±0.4℃,可见,通过加酸和加碱的方式,能够使得3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的Krafft温度降低或者升高,但是加碱之后其Krafft温度较处理前略升高;

(8)重复(6)的加酸操作,发现加酸不能够使得3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的Krafft温度发生变化,可见利用加酸碱调节3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠的Krafft的方式只能够可逆调控一次;

(9)通入CO2对其Krafft温度进行调控:称取0.5克3-十六烷基硒-1-丙烷基磺酸钠,然后加入0.323克N,N,N,N-四甲基乙二胺,通入叔胺基团的摩尔数的一倍的CO2,按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为34.5±0.4℃;之后通入摩尔数与CO2相等的N2,再按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为52.1±0.4℃;循环通入CO2和N2进行调控其Krafft温度,结果见附图4,可见其循环操作10次,仍能够恢复其原有的Krafft温度。

实施例4

以表面活性剂3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠为例,进行调节其Krafft温度。

(1)配制质量分数为百分之一的3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠水溶液10.000克,放置于4℃条件下24小时,然后通过缓慢升温的方法,逐步升高温度,使其完全溶解,记录此时温度为Krafft温度,其值为31.7±0.4℃;

(2)采用氧化的方式对其Krafft温度进行调控:称取0.5克3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠,将(1)配制好的溶液加入双氧水,双氧水中的过氧化氢与表面活性剂的摩尔比为1.1:1,使其充分氧化之后,按照(1)所述的方法测其Krafft温度,其值为1.15±0.02℃;

(3)采用还原的方式对其Krafft温度进行调控:向(2)中的溶液中加入亚硫酸钠固体,亚硫酸钠与双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1:1,使其充分还原后,然后按照步骤(1)中的方法测其Krafft温度,其值为32.5±0.4℃;

(4)重复(2)和(3)的氧化和还原操作,循环次数在10次以上,虽然表面活性剂的Krafft温度会略微上升,但是仍能够多次循环后恢复,结果见图5。

(5)称取0.5克3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠,然后加入0.312克N,N,N,N-四甲基乙二胺,然后补加去离子水至总质量为50.000克,记录此时的pH为10.65,采用(1)中的方法测量其Krafft温度,其值为27.3±0.4℃;

(6)通入CO2对其Krafft温度进行调控:称取0.5克3-十四烷基硒-1-丙烷基硫酸钠,然后加入0.312克N,N,N,N-四甲基乙二胺,通入叔胺基团的摩尔数的一倍的CO2,按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为13.7±0.4℃;之后通入摩尔数与CO2相等的N2,再按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为26.1±0.4℃;循环通入CO2和N2进行调控其Krafft温度,循环操作10次,仍能够恢复其原有的Krafft温度。

对比例1

以表面活性剂十八烷基-N,N-二甲基-丙烷基甜菜碱为例,按照同样的方法调节Krafft温度。

(1)配制质量分数为百分之一的十八烷基-N,N-二甲基-丙烷基甜菜碱水溶液10.000克,放置于4℃条件下24小时,然后通过缓慢升温的方法,逐步升高温度,使其完全溶解,记录此时温度为Krafft温度,其值为82.4±0.4℃;

(2)称取0.5克十八烷基-N,N-二甲基-丙烷基甜菜碱,然后加入0.277克N,N,N,N-四甲基乙二胺,然后补加去离子水至总质量为50.000克,记录此时的pH为11.08,其Krafft温度为73.2±0.4℃;

(3)通入CO2对其Krafft温度进行调控:取0.5克十八烷基-N,N-二甲基-丙烷基甜菜碱,然后加入0.277克N,N,N,N-四甲基乙二胺,然后补加去离子水至总质量为50.000克,通入叔胺基团的摩尔数的一倍的CO2,按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为58.2±0.4℃,之后通入摩尔数与CO2相等的N2,再按照(1)中的方法测其Krafft温度,其值为65.0±0.4℃。其结果表明,CO2/N2不能可逆的调控其Krafft温度。

可见,本发明的调节方法只能针对特定的表面活性剂才能给实现Krafft温度的可逆调节。

对比例2

以十六烷基硫酸钠为例,称取0.5克十六烷基硫酸钠,然后补加去离子水和盐酸溶液,至总质量为50.000克,最终控制溶液在25℃时的pH在1~6之间,然后按照(1)的方法测量其Krafft温度,其Krafft温度无明显变化,说明直接加酸无法调节表面活性剂的Krafft温度;在此基础上继续加酸,使得混合溶液的pH小于1,缓慢升温测试表面活性剂的Krafft温度,发现十六烷基硫酸钠会被酸催化水解形成十六醇和硫酸盐,表面活性剂失去表面活性,不再是表面活性剂。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

一种利用氧化还原法调控表面活性剂的Krafft温度的方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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