基本信息
- 项目名称：
- 1 -丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/阴离子表面活性剂/水组成的新型双水相体系的相行为
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 双水相体系由于可以提供一个温和的分离环境而被认为是经济、高效的下游处理方法而被广泛的应用于不同生物材料的分离和纯化. 一般的双水相体系由高聚物/高聚物或高聚物/盐组成。近年来一些由表面活性剂形成的新的双水相体系被相继发现。2003年Rogers等又首次报道了由离子液体和水溶性的盐形成的双水相体系。
- 详细介绍：
- 在本课题中我们首次报道了由阴离子表面活性剂和离子液体形成的双水相，双水相的上相为富表面活性剂相，下相为富离子液体相。绘制了双水相的相图，考察了双水相的相行为，相分离时间以及相体积比。为了解双水相的形成机制测定了温度、溶质浓度以及剪切力对双水相的影响。根据电子显微镜、流变和荧光光度法测定，双水相的形成可能是由于体系中形成了较大尺寸的胶束。通过系统的文献调研分析可知，目前国内外有关离子液体和表面活性剂形成的双水相体系还未见报道。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 双水相体系已被认为是一种经济有效的下游加工方法，因为它们可以提供一个温和的生物物质的分离环境而被广泛的应用于各种生物材料的分离和纯化。 在参与指导老师魏西莲教授的科研课题实验中，通过实验发现目前在世界范围内人们给予极大关注的室温离子液体和阴离子表面活性剂可以形成双水相体系，促使我们对这一新的双水相体系的性能和微观结构进行详细研究。
科学性、先进性及独特之处
- 虽然由离子液体（IL）和盐组成的双水相体系相关的理论和应用研究文章不断涌现，到目前为止，由离子液体和离子表面活性剂形成的ATPS还未见报道。论文用多种现代化手段研究了这一新的双水相形成的机制，是一个开创性的研究工作。这个新体系的独特性在于拥有离子液体/盐、阴、阳离子表面活性剂组成的ATPS的综合优点，并且可作为分离体系用于纯化和分离一些有用的生物材料，被分离的生物材料还可以保持其生物特性。
应用价值和现实意义
- 这个新的两相体系（ATPS）拥有离子液体/盐，阴、阳离子表面活性剂组成的ATPS的优点，如制备简单，成本低，可回收利用等。对辣椒色素的分离试验表明，该体系可作为分离体系用于纯化和分离一些其他有用的生物材料。对于生物物质的分离和提纯具有重要意义。具有广阔的应用前景。
学术论文摘要
- 阴离子表面活性剂（和离子液体和水的混合物在一定组成范围内能自发形成两个独立的水相（水溶液两相体系，ATPS）：一个是表面活性剂富相，另一种是离子液体富相。在10.0，20.0和30.0℃下分别测定了十二烷基苯磺酸钠/ [离子液体] BF4/水三元体系的相图。采用浊度滴定法确定了不同特定区域的边界线。结果表明：双水相区域接近水 - 离子液体[Bmim] BF4的一侧，比较狭窄。分别探讨了双水相的形成条件，组分以及物化性能。同时测定了温度、表面活性剂和离子液体的含量对ATPS的相分离时间和相体积比的影响。用透射电子显微镜（TEM）和稳态荧光猝灭测量（SFQM）技术得到的结果表明，引起相分离的原因可能是体系中存在较大的胶束聚集体。
获奖情况
- “Soft Matter”2009. （该杂志为SCI一区杂志，影响因子4.93） 说明：发表文章的最后的页码还未刊出，但在网络上可以查询
鉴定结果
- 发表的学术论文
参考文献
同类课题研究水平概述
- 双水相体系由于可以提供一个温和的分离环境而被认为是经济、高效的下游处理方法而被广泛的应用于不同生物材料的分离和纯化. 一般的双水相体系由高聚物/高聚物或高聚物/盐组成。近年来一些由表面活性剂形成的新的双水相体系被相继发现。2003年Rogers等又首次报道了由离子液体和水溶性的盐形成的双水相体系。 在本课题中我们首次报道了由阴离子表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）和离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐）形成的双水相，双水相的上相为富表面活性剂相，下相为富离子液体相。绘制了双水相的相图，考察了双水相的相行为，相分离时间以及相体积比。为了解双水相的形成机制测定了温度、溶质浓度以及剪切力对双水相的影响。根据电子显微镜、流变和荧光光度法测定，双水相的形成可能是由于体系中形成了较大尺寸的胶束。通过系统的文献调研分析可知，目前国内外有关离子液体和表面活性剂形成的双水相体系还未见报道。
