简述
月桂基三甲基溴化铵,即我们通常说的十二烷基三甲基溴化铵,属于季铵盐类化合物,其结构是典型的表面活性剂两亲结构。十二烷基三甲基溴化铵的HLB值在17~19范围内,可作为油田领域中油基钻井液的润湿剂,具有良好的润湿反转作用。常温常压下,月桂基三甲基溴化铵的性状为白色粉末状固体。
制备方法
以溴代十二烷和三甲胺水溶液为原料,使用Anton Paar微波合成仪可以制备月桂基三甲基溴化铵。实验探讨投料比、反应时间以及反应温度对反应产率的影响。结果表明,微波加热反应的最佳反应条件为:溴代十二烷与三甲胺的投料物质的量比为1∶1.5,反应温度为100℃,反应时间为20 min。最佳反应条件下,月桂基三甲基溴化铵产率达85.7%。与传统制备方法相比,微波辅助合成方法可快速方便地制得月桂基三甲基溴化铵[1]。
有关研究
阳离子表面活性剂对土壤和水系微生物具有明显的毒性,快捷而灵敏的阳离子表面活性剂分析检测方法是监控阳离子表面活性剂排放的重要工具,而利用聚集诱导发光(AIE)现象分析检测表面活性剂是一种新兴的快捷方法。但是,尚未见有基于AIE现象分析阳离子表面活性剂的报导。为此,研究人员利用一种水溶性的AIE探针1,1,2,2-四[4-(3-磺酸丙氧基)苯基]乙烯盐(TSTPE)并以月桂基三甲基溴化铵(DTAB)为模型物,建立了基于AIE现象检测水体中DTAB的"turn-on"荧光分析方法。
结果表明,游离的TSTPE在水中只有微弱的荧光发射,与月桂基三甲基溴化铵以静电相互作用结合后,其荧光发射强度(F)显著增强,并且随月桂基三甲基溴化铵浓度(c)增加而进一步地增强,当TSTPE的浓度为4.5×10-5 mol/L时,F与c的线性响应范围约为1.05×10-4~1.7×10-4 mol/L,检测限约为5.7×10-7 mol/L。在pH为3~10范围内TSTPE-DTAB混合体系的荧光发射具有较好的稳定性,NaCl,KCl和NaNO3三种无机盐对TSTPE-DTAB混合体系的荧光发射干扰较小,在模拟水样中月桂基三甲基溴化铵的回收率不低于95%[2]。
应用
为了有效去除磷灰石中的长石矿物,考察了季铵盐月桂基三甲基溴化铵(DTAB)为捕收剂时磷灰石与钾长石的浮选行为,并采用Zeta电位、微量热、XPS、红外光谱和分子模拟等方法研究药剂在矿物表面的选择性吸附机理。试验结果表明,在矿浆pH值为5~11区间,月桂基三甲基溴化铵对钾长石具有优异的捕收性能,而磷灰石可浮性较差。在月桂基三甲基溴化铵用量为3×10-5 mol/L、pH=9.0时单独浮选钾长石与磷灰石,二者的回收率分别为93%和2%。针对磷灰石与钾长石质量比31的人工混合矿,利用月桂基三甲基溴化铵可以获得P2O5回收率91.46%的磷精矿,其中Al2O3含量为1.52%,表明月桂基三甲基溴化铵可以实现钾长石和磷灰石的选择性分离[3]。
月桂基三甲基溴化铵还可用于纺织纤维的新型柔软剂的制备。该柔软剂包含以下重量份数的成分:月桂基三甲基溴化铵10-20份,三乙基乙烯基硅烷8-16份,对羟基苯磺酸钠3-8份,硬酯酸钠9-14份,水杨羟肟酸10-15份,乙二醇水杨酸酯20-28份,柠檬酸三丁酯13-21份,羟乙基苄胺4-9份,异丁醇18-26份,去离子水350-500份。制备得到的试剂能够避免浅色斑,色变泛黄等问题,提高了织物柔软性能,在使用该柔软剂后织物手感良好,且制备工艺简便,易操作[4]。
另有文献报道了一种酸雨采样测定分析仪,其包括金属壳体,该金属壳体经过覆膜处理,所述覆膜处理包括如下步骤:1 )将1~2重量份月桂基三甲基溴化铵,2.5重量份氧化铝,1.6重量份邻苯二甲酸二丁酯,0.9重量份明矾依次投入50重量份去离子水中,搅拌均匀;2 )再依次投入15.5重量份苯乙烯,9.9重量份羟基丙基甲基纤维素,1.8重量份烷基酚聚氧乙烯醚,0.9重量份四硼酸钾,继续搅拌,至充分混合均匀,制得覆膜处理液;3 )将金属壳体置入覆膜处理液中浸渍,取出后烘干。上述酸雨采样测定分析仪,其金属壳体表面覆有防护膜,性能好,且表面光洁度高[5]。
参考文献
[1]雷琼,马小云.微波加热快速合成十二烷基三甲基溴化铵[J].山东化工,2022,51(02):20-22.DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2022.02.062.
[2]孙庆,方银军,刘雪锋.基于聚集诱导发光现象检测十二烷基三甲基溴化铵[J].日用化学工业,2021,51(12):1163-1170.
[3]俞豪勇,朱阳戈,李松清,等.十二烷基三甲基溴化铵在磷灰石与钾长石浮选分离中的捕收作用与机理[J].矿产保护与利用,2022,42(02):74-79+4.DOI:10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.02.009.
[4]付淑珍.一种用于纺织纤维的新型柔软剂及其制备方法:CN201510778904.1[P].CN105220468A.
[5]马美珍.一种酸雨采样测定分析仪:CN201711095350.0[P].CN107674477A.