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9105脂肪酸系列表面活性剂的研究进展

9105脂肪酸系列表面活性剂的研究进展
9105脂肪酸系列表面活性剂的研究进展

收稿日期:2004-02-23;修回日期:2004-03-17

作者简介:葛 虹(1960-),男,河南省开封市人,教授,工学硕士,电话:(0371)3556079,E -mail :gehong @zzuli 1edu 1cn 。

脂肪酸系列表面活性剂的研究进展

葛 虹,孙玲新,王 军

(郑州轻工业学院材料与化工学院,河南 郑州 450002)

摘要:概括和综述了4大类10余个脂肪酸系列表面活性剂的合成、性能和应用现状,重点评述了烷醇酰胺及其衍生物、乙氧基化脂肪酸甲酯、脂肪酸甲酯磺酸盐、N -酰基E D3A 、氨基酸、咪唑啉、甜菜碱、双子表面活性剂等脂肪酸系列表面活性剂的研究进展。此系列表面活性剂易生物降解、安全、多功能和高效能。关键词:表面活性剂;脂肪酸;进展

中图分类号:T Q423 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2004)03-0176-05

自4500余年前发现肥皂开始,脂肪酸一直被用作表面活性剂疏水基的主原料。虽然近几十年来出现了许多不同的疏水基如脂肪醇、脂肪酸甲酯和烷基苯等,但脂肪酸由于本身的通用性、取自天然和可持续供应的优势,仍在表面活性剂原料中扮演着重要角色。20世纪90年代后,表面活性剂日趋朝着利用天然可再生资源、易生物降解、对人体和环境安全、多功能高效能的方向发展,以天然动植物油衍生出的脂肪酸为原料开发新型表面活性剂更是受到广泛关注。1 非离子表面活性剂111 脂肪酰胺类

脂肪酸酰胺类表面活性剂由于酰胺键的存在,因而耐水解性增强,且毒性低、生物降解性好、不刺激皮肤,既是优良的非离子表面活性剂,又是制备其他表面活性剂的中间体。根据所采用的原料胺的不同,

产品可分为单乙醇胺及二乙醇胺、

β-羟乙基乙二胺、二乙撑三胺和其他酰胺等几类[1]。其中比较受关注的品种是多肽酰胺、葡糖酰胺和烷醇酰胺。多肽酰胺是由脂肪酸、水解蛋白和二乙醇胺为原料合成,它去污力较强、pH 值呈中性、无毒无刺激,是较理想的化妆品活性物[2]

。由脂肪酸和葡糖胺合成烷基葡糖

酰胺(APA )在国外已形成了工业化生产。国内近期的研究主要为APA 合成工艺和产物性能研究[3]。

烷醇酰胺类表面活性剂的开发较活跃。它的特点是无浊点,其优良的增泡、稳泡、增稠、去污及乳化等性能使它在纺织和化妆品等领域获得了广泛应用。近年来对它的研究集中在四方面:一是国内一直在探索用其他动植物油代替椰子油合成烷醇酰胺。目前已有用棕榈油、米糠油、茶子油、棉油、大豆油、混合油、猪油和牛油等合成烷醇酰胺的研究报道[4]。二是改进烷醇酰胺生产工艺。脂肪酸甲酯法烷醇酰胺收率

可达90%,但工艺流程较复杂;脂肪酸法产率低、副产物多,日本的小山基雄率先对其进行改进,发明了工艺简单且收率提高的两步合成法;甘油酯法工艺简单,但副产物甘油难以分离。近期Fernandez -Perez M 等[5]探索用选择性酶作为生物催化剂合成烷

醇酰胺;后又尝试用Nov ozym435在有机及无机溶剂中从二乙醇胺来合成烷醇酰胺[6]。三是提高质量规格。研究表明烷醇酰胺中少量的二乙醇胺虽不能引起鼠类基因突变但有明显的致癌作用[6],故需探索提高产率和降低乙醇胺的新工艺。有专利[7]对脂肪酸甲酯法进行改进:将产物用脂肪酰氯处理,产率可达9819%;或在反应物中加入汞,在产物中加入水和

盐酸然后用反相渗透膜过滤,或在产物中加入酶,产率提高到9915%[8];再有将乙醇胺先和氢氧化钠、汞反应,然后再加入脂肪酸甲酯,产率为9911%[9]。四是以烷醇酰胺为原料,进一步合成乙氧基化烷醇酰胺、烷醇酰胺磷酸酯、烷醇酰胺硼酸酯及烷醇酰胺硫酸酯等衍生表面活性剂。其中倍受关注的为乙氧基化脂肪酸单乙醇酰胺,它因易于生物降解、耐水解且保留有脂肪酸中的双键而有望替代脂肪醇聚氧乙烯醚以及油漆、涂料中的壬基酚。在性能研究方面,F olmer 等[10,11]以十八酸合成的一系列不饱和脂肪酸单乙醇酰胺为对象评估了双键、酰胺键对其物化性能的影响。研究表明:酰胺键的存在有利于氢键的形成,可降低cmc 。而双键的存在提高了分子亲水性,同时也阻碍了表面活性剂胶团聚合而使氢键的形成变难,cmc 增大。112 脂肪酸酯类

根据脂肪酸原料和醇类品种,脂肪酸酯类表面活性剂分为一元醇酯、二元醇酯、甘油酯、多元醇酯和糖酯等。它们的开发应用呈现两个趋势:①是随着全

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671?第34卷第3期2004年6月 日用化学工业China Surfactant Detergent &C osmetics

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球环保意识的增强,对其所具有的优良生物降解性和对人体、环境安全性倍加关注,正在积极地开发其新的应用领域;②是利用它本身的反应性能开发新的“绿色”表面活性剂,已开发出的有α-磺基脂肪酸甲酯和乙氧基化脂肪酸甲酯(MEE)等,尤其是不饱和脂肪酸酯,从它出发又可以合成出聚合表面活性剂如聚酯、聚醚和聚酰胺等[12]。

11211 乙氧基化脂肪酸甲酯

乙氧基化脂肪酸甲酯(MEE)是新型非离子表面活性剂[13~15],具有优良的去污能力、良好的润湿能力和较强的渗透能力。由于其分子中的酯键及末端甲氧基封端而发泡能力低,且无毒、易于生物降解及性质温和。MEE的合成,因甲酯无活性氢而不能直接加成,需采用特殊的催化剂才能将E O直接加入脂肪酸甲酯。国外于20世纪90年代初开发出了商用复合催化剂-活性烷氧化钙铝,后又开发出氧化镁、铝-氧化镁水滑石、钙系醇醚、甲醇钠以及高价金属醇盐等[16~19]。在反应动力学方面,研究发现温度对乙氧基化同系物的分布有明显影响,随着反应温度的提高产物中出现了更窄分布的同系物[20]。目前MEE国内外已批量生产试用,中国日用化学工业研究院开发出了具有自主知识产权的新型催化剂,完成了一步法制备甲酯乙氧化物新工艺的研究及在不同反应器上的中试。

11212 甘油酯

甘油酯包括脂肪酸单酯、双酯、三酯和聚甘油酯。目前工业上合成单甘油酯主要采用直接酯化法和甘油解法。而以脂肪酶为催化剂在较低温度下合成单甘油酯是近年来出现的新途径,包括甘油三酯的水解、脂肪酸(酯)与甘油的酯化、天然油脂或合成甘油三酯醇解及甘油解、保护基团反应等4种方法。反应体系包括反胶团体系、无溶剂体系、选择性吸附体系和表面活性剂包埋体系,很多反应体系已在实验室规模上实现了间歇或连续生产。最近Eychenne等[21]在两相体系中用油酸盐作乳化剂以油酸和甘油合成二甘油酯。Pitzalis等[22]还对单、二甘油酯的相行为进行了分析,研究表明:它们可作为药物、化妆品以及特殊食物成分稳定的分散载体。聚甘油酯成分复杂,它是先由不同分子数的甘油聚合,再与脂肪酸酯化而得。Ishitobi和K unieda[23]研究了同一产品中宽、窄分布的甘油对相行为的影响,前者对疏水链的截面积无太大影响而使它们在界面集聚得更紧密,因此两种产品的相图在高浓度时出现六方形相区域,聚合紧密的产物是低效微乳剂,在高浓度时形成六方形相,有更高的浊点,在一定浓度时有较高的表面张力。Hashim oto,Satoru等[24]合成了酯化度较高的聚甘油酯,并发现其在低浓度时有良好的表面活性。聚甘油酯主要用作食品和化妆品乳化剂、合成树脂抗静电剂及能保护皮肤中天然保湿因子的洗涤剂[25]等。11213 糖酯

目前生产糖酯主要采用化学法,但反应选择性差且产率低。脂肪酶催化法是近几年出现的新方法,可合成光学纯的糖酯[26]。糖酯中蔗糖酯用量最大,其突出的特点是具有较宽的H LB范围,且适应性强,已被广泛用于日化产品、纺织和农牧等领域。糖酯衍生物具有低毒、无刺激和易生物降解等特点。已开发的主要品种有乙氧基化甲基葡糖苷脂肪酸酯、乙氧化多元醇葡糖苷脂肪酸酯、聚乙二醇葡糖苷脂肪酸酯、甲氧基聚乙二醇碳酸酯等[27]。

2 阴离子表面活性剂

211 磺酸盐类

以脂肪酸开发的磺酸盐主要有3类:酰基羟乙基磺酸盐、油酰基N-甲基牛磺酸盐和脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)。前二者是在脂肪链与磺酸基间引入酯或酰胺,具有悠久的研究历史;而MES近十几年来倍受关注的是迄今为止唯一有希望利用丰富的C16~18天然脂肪酸取代C12~14油脂生产洗涤用品的活性物品种。MES具有良好的耐硬水性、乳化性、增溶性和生物降解性,在各种无磷洗涤产品中用量可观,更诱人的是其在低温下也可显示类似LAS的去污力。工业上甲酯的磺化现主要采用膜式反应器,国内开发了用高气液比喷射反应器对脂肪酸甲酯进行磺化的新工艺[28]。世界上生产MES的公司有美国Stepan公司、日本狮子公司和美国Huish公司等。目前国内南京六合县华仁油脂化工厂已宣称建成了年产1万t的生产装置。国内今后研究的重点将是MES的磺化和漂白技术、高浓度或粉状MES的制备及含MES洗衣粉的配方技术[29]。此外用脂肪酸甲酯和二氧化硫、氧气在适当波长的紫外光照射下可合成随机定位的磺基脂肪酸甲酯(Φ-MES),其性能比MES和LAS好,有更低的cmc,在硬水中稳定性好,且性能温和。预计可在重垢型洗衣粉和洗手液中应用[30,31]。

212 脂肪酸酰胺类

C12~18脂肪酸通过甲酯化、酰胺化、磺化或再甲酯化、磺化等可合成系列脂肪酸单乙醇酰胺硫酸酯钠盐(FMS-n)、磺基琥珀酸单酯二钠盐(DFMS-n)和脂肪酸二乙醇酰胺硫酸酯钠盐(FDMS-n)等阴离子产品。它们均具较高表面活性和钙皂分散力,其中DFMS对皮肤和眼睛无刺激,在低温和硬水下发泡性很好[32],已应用在日化用品和水煤助剂等领域。

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 第3期 葛 虹等:脂肪酸系列表面活性剂的研究进展 专论与综述

近年来倍受关注的是N -酰基乙二胺三乙酸盐(N -酰基E D3A )和N ,N ′-双月桂酰基乙二胺二乙酸盐。前者具有较强的表面活性和螯合能力,易生物降解,配伍相容性好,对金属具有防腐和钝化作用,其钠盐是无磷洗涤剂的首选原料,具有较高的应用开发价值[33,34]。Parker 等人[35]开发的生产工艺分两步:①先由乙二胺、氢氰酸、甲醛和氢氧化钠通过内环化技术合成乙二胺三乙酸盐;②再以Schotten -Baumann 反应得到N -酰基E D3A 。美国Ham pshire 公司已推出了工业化产品[36]。后者作为新的功能性表面活性剂,先由美国的New Ham phshire 公司推出类似产品。最近黄智等[37]提出了用月桂酸和乙二胺反应制取N ,N ′-双月桂酰基乙二胺,再与氯乙酸钠反应的合成路线,过程操作简单,但得率低,中间体有异构体生成且不易分离。后改用氯乙酸钠与乙二胺先合成乙二胺二乙酸后再与月桂酰氯缩合的新路线,使得收率提高[38]。213 氨基酸类

N -酰基氨基酸及其盐既具有良好的表面活性,又较阳离子表面活性剂有更佳的抑菌杀菌性能,可由脂肪酸和氨基酸反应而得,采用的氨基酸主要有:肌氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、赖氨酸、丙氨酸和亮氨酸,其中以前3者最常用。其制备方法有酐盐酰化工艺、酰胺羰基化工艺、酰氯缩合工艺及酸盐缩合工艺等[39]。应用最多的是脂肪酰氯与氨基酸缩合反应工艺。最近合成的品种有N -癸酰-L -缬氨酸、N -癸酰-L -天冬氨酸盐及N -月桂酰-γ-胺基丁酰碘等[40~42]。国外较有影响的产品有美国的Ham po 2syl 、德国的Medialan 和日本的Amis oft 等。国内由于合成工艺不够完善,质量规格不高,需求主要依赖进口。据报道南京中狮公司开发出了较高质量的N -脂肪酰基谷氨酸盐和甘氨酸盐[43]。3 阳离子表面活性剂311季铵盐型

季铵盐型产品可分为长链脂肪伯胺、仲胺和短链胺的季铵盐。其中长链脂肪仲胺类用量较大,如双十八烷基二甲基氯化铵(DC DM AC )是优秀的织物柔软剂。而短链胺类产品又分为酰胺型季铵盐和酯基季铵盐两类。前者主要用于直接染料固色剂和柔软剂等,而后者因含有酯基链可取代DC DM AC 作织物柔软剂。其柔软性稍差,但水溶性、再润湿性更好、成本低,且易生物降解,国外已部分代替了DC DM AC ,但国内还未见工业化生产和应用的报道。312 咪唑啉型

以脂肪酸和多元胺为原料用卤化物法和硫酸酯季铵化法等可生成咪唑啉季铵盐型阳离子产品。因其空间位阻作用,一般不用氯甲烷做季铵化试剂,而采用硫酸二甲酯。它主要用作织物柔软剂,与DC DM AC 相比成本低,且不易使织物返黄,现已成为P&G 公司超浓缩柔软剂中的主活性物。另外,此类产品还可通过环化-开环-季铵化反应过程制得,咪唑啉还原开环反应为羧酸在二亚乙基三胺的仲氮上引入烷基提供了简便的合成方法,还原产物含两个伯胺,易进一步修饰,可进一步合成其他表面活性剂[44]。4 两性表面活性剂411 甜菜碱型

甜菜碱型表面活性剂目前主要品种是十二烷基甜菜碱(BS -12)、椰油酰胺丙基甜菜碱(C AP B )和十二烷基羟丙基磺基甜菜碱等。近年来,以脂肪酸与N ,N -二甲基丙二胺制得的脂肪酰胺丙基甜菜碱,正逐步代替十二烷基叔胺制得的甜菜碱。同时向甜菜碱中引入烷氧基、磺基、羧基、磺基咪唑啉基团等可进一步改进和提高其性能。如磺基甜菜碱除具有BS -12的优点外还有耐高浓度酸、碱、盐等性质。新开发的甜菜碱品种有:甘油二亚磷基甜菜碱、月桂酰胺丙羟基磺基甜菜碱和N ,N -二羟乙基-N -乙基脂肪酸酯甜菜碱和N -乙基脂肪酸酯-N ,N -二(2-羟乙基)-3-(2-羟丙基)硫酸酯铵盐等[45~47]。C AP B 使用范围被拓宽到清洗剂和工业用品中[45]。412 咪唑啉型咪唑啉衍生物是近期此类产品的开发重点,它能以阴离子、阳离子或两性离子形式存在,在等电点显示出独特的性能,尤其适于在个人保护品中作皮肤缓冲剂。椰油基两性乙酸盐和二乙酸盐(SC AA )由于合成工艺的改进而拓宽了其商业应用领域[48]。目前已合成出的咪唑啉衍生物有羧酸盐型、磺酸盐型、磷酸酯型和油酸基硫酸酯型等[49]。413 氨基酸型

氨基酸型两性表面活性剂常用化学法合成,原料长链伯(仲)胺主要由脂肪酸与氨反应制成酰胺再降解而得。作为油脂原料深加工的一个重要方向,其开发较为活跃,新合成的品种有N -(2-脂肪酰胺)乙基亚氨二乙酸二钠和N -(2-脂肪酰胺)乙基-N ,N -三[3-(2-羟基)丙基磺基]氨二钠盐等[50]。5 双子(G emini)表面活性剂[51]双子表面活性剂是极具开发潜力的新品种,它含两个疏水基团、两个亲水基团和一个连接基。连接基可具亲水或疏水性,可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子型,能更有效地降低水的表面张力,cmc 更低、有更好的润湿性和独特的流变性,且协同效应

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871?专论与综述 日 用 化 学 工 业 第34卷 

好,能保持良好的发泡、增溶、抗菌性等,具有广泛的应用前景。它主要采用间隔链加入法、疏水链加入法和极性头加入法等法制备。G ao等[52]尝试用酶和有机合成相结合的方法合成了糖酯类产品。Clapes等[53]用酶合成了阳离子型产品。据报道DOW化学公司已进行了双烷基-双磺酸盐型品种的工业化生产。最近Perez等[54,55]合成了阳离子型精氨酸和精氨酸-甘油酯型产品,Camilleri等[56]合成了缩氨酸型产品; Wang等[47]合成了两性甜菜碱型产品。而E1Alami 等[57]合成了一系列非离子杂化型双子表面活性剂,属阴、阳离子和非离子相结合的双子表面活性剂。6 脂肪酸系列表面活性剂的开发应用前景

综上所述,以天然动植物油衍生的脂肪酸为原料已开发出非离子、阴离子、阳离子和两性离子4大类10余个系列的表面活性剂。它的研究开发和应用对提高天然可再生资源的综合利用率,缓解石油资源日益减少所带来的压力和满足不同行业应用需求具有重要意义。我国对此类产品的开发研究与国外相比还有较大差距,如MES国外已成功实现大规模工业化生产,而我国在规模和技术上尚处于工业探索阶段;脂肪酸酰胺类阴离子品种多处在试验室研究开发阶段,而国外大都已有工业化生产;APA国外已进入工业化生产,而国内研究刚刚起步;尤其是氨基酸类品种国外早已得到广泛应用,国内却鲜见高质量规格的工业产品等。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,我国对此系列表面活性剂的需求市场显而易见,大力开发并推广应用此系列表面活性剂势在必行。

展望我国对此系列表面活性剂的研究和开发未来,一方面应加大对已开发出的各系列产品的工艺研究,优化合成工艺,提高产品质量规格,降低生产成本;还应深入进行各系列产品结构和性能关系的研究,探求其结构与应用性能之间的内在联系,进而用于对新设计分子的功能预测和按功能设计目标分子,用理论指导实际开发,走自主创新道路,避免研究的盲目性;此外应加快对国外产品引进吸收的国产化进程,加强对进口产品的性能开拓研究,不断扩展新的应用领域,在此基础上开发出新的工业化下游产品,满足各应用领域的需要。

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Progress of research w ork regarding surfactants derived from fatty acids

GE H ong ,SUN Ling 2xin ,WANGJun

(C ollege of Materials Science and Chemical Engineering ,ZhengZhou Institute of Light Industry ,Zhengzhou 450002,China )

Abstract :The preparation ,properties and applications of surfactants derived from fatty acids were summarized as 4categ ories

and 10series.Assessment was highlighted on alkyloamides and their derivatives ,ethoxylated fatty acid methyl ester ,Fatty acid methyl ester sulfonate ,N -acyl E D3A ,amino acids ,imidazoline ,betaine and G emini surfactant.These series of sur 2factants are based upon renewable res ources ,biodegradable ,safe for human health and environment.They have a promising future.

K ey w ords :surfactant ;fatty acid ;progress

?

081?专论与综述 日 用 化 学 工 业 第34卷 

表面活性剂最新研究进展

表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面

季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜_周栋梁

Vo.l 28 高等学校化学学报No .52007年5月 CHEM I CAL J OURNAL OF CH I NESE UN I VERSI T I E S 932~935季铵盐型双子表面活性剂与十八醇的混合单分子膜 周栋梁1,杨红伟1,朱谱新1,孙玉海2,冯玉军2,吴大诚1 (1.四川大学纺织研究所,成都610065;2.中国科学院成都有机化学研究所,成都610041)摘要 研究了双子表面活性剂12-2-16和12-2-12分别与十八醇(C 18H 37OH )在空气-水界面上混合单分子膜的P -A 等温线.在相分离表面压以下,比较了不同表面压下和不同混合比单分子膜的混合表面过剩自由能$G ex o M ,分析了双子表面活性剂与脂肪醇在空气-水界面上混合膜中的相容性.结果表明,12-2-16与C 18H 37OH 在所有混合摩尔比下随着表面压增高,自由能增大.12-2-12与C 18H 37OH 混合膜体系的相容性取决于两者的 混合比,$G exo M 随所加入C 18H 37OH 摩尔分数的增加逐渐增大,从异种分子间净的吸引作用转变到相互排斥 作用体系,转变点为C 18H 37OH 加入量的摩尔分数0165.当混合为热力学自发过程时,增大表面压将有利于混合;而对相互排斥体系,增加表面压将使体系内异种分子之间的相互排斥作用更大. 关键词 季铵盐型双子表面活性剂;十八醇;混合单分子膜;混合表面过剩自由能 中图分类号 O 647 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2007)05-0932-04 收稿日期:2006-07-05. 基金项目:国家自然科学基金(批准号:50673062)资助. 联系人简介:朱谱新(1956年出生),男,博士,教授,主要从事高分子材料结构与性能、表面与界面等方面的研究. E-m ai:l z hupxscu @163.co m 双子表面活性剂的结构特殊,表面活性更高,能有效地降低表面张力,易形成胶束、易溶解、润湿 性良好[1],因而成为研究的热点[2~11].季铵盐型双子表面活性剂是一种目前研究较多的阳离子型双子表面活性剂,对它的合成以及物理化学性能已有深入的研究[8~11].为了使双子表面活性剂能大规模的应用,人们探索了其与普通阴离子、阳离子、非离子和两性离子表面活性剂进行复配使用,并研究了 其混合体系溶液的表面性质[9~11].以Lang mu ir 膜天平为手段研究双子表面活性剂在空气-水界面的单 分子膜,可以了解其在溶液中的胶束行为.通常,两亲性分子铺展的单分子膜在压缩过程中处于亚稳态,当表面压较低时在缓慢压缩的时间尺度下,可以将压缩单分子膜看成是稳定的,因为铺展分子从 膜中向亚相溶解需要克服脱附能垒,达到平衡的过程很漫长[12].以往对于具有一定水溶性的两亲性分 子表面单分子膜的研究较少,而对此方面的研究可以得到表面单分子膜稳定性的很多信息.本文采用Lang m uir 膜天平分别测定了双子表面活性剂12-2-16和12-2-12与C 18H 37OH 混合膜在空气-水界面上混合膜的P -A 等温线,并计算混合表面过剩自由能,从而说明与极性有机分子C 18H 37OH 复配时,双子表面活性剂12-2-16和12-2-12形成的复合单分子膜的界面行为以及混合膜分子之间的相互作用.1 实验部分 1.1 试剂与仪器 双子表面活性剂12-2-16和12-2-12为自制[13],在丙酮和乙醇的混合溶剂中重结晶3次.在25e 时,12-2-16和12-2-12水溶液的临界胶束浓度分别为0116和0180mm o l/L [13].正十八醇(C 18H 37OH,分析纯,上海光铧科技有限公司);三氯甲烷(分析纯,成都长联化工试剂有限公司);无水乙醇(分析纯,沈阳化学试剂厂);实验用水为二次去离子水;LB 膜分析仪(KSV 2000-Ⅲ型,芬兰). 1.2 实验过程 分别配制12-2-16,12-2-12和C 18H 37OH 的三氯甲烷溶液,浓度约为1g /L ,再按一定摩尔比配成混合溶液.先用无水乙醇将Lang mu ir 槽(材质为聚四氟乙烯,内径尺寸700mm @120mm @10mm )清洗干净,再用二次去离子水冲洗,然后注满二次去离子水,用障条刮水面3次,以去除水面上的杂质.

生物表面活性剂研究进展

生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 (黄石理工学院,湖北,435000) 【摘要】:生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,它无毒,可以生物降解,对环境影响很小,具有高效的表面活性,因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法,综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展,主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用,探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】:生物表面活性剂;微生物;应用;发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng (Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003)abstract:Biological surfactant is secreted by microbial natural products,it is avirulent,can biodegradation,a little influence and efficient surface activity,and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods,this paper reviews biosurfactant in petroleum,washing,pharmaceutical,food and other industrial areas of application and research progress,mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application,discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words:biosurfactant;Microbial;application;development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质,化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的,在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染,对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世

新型双子表面活性剂的制备及性能研究_顾义师

新型双子表面活性剂的制备及性能研究 顾义师黄丹 * (江南大学生态纺织科学与技术教育部重点实验室 无锡 214122) 南通苏州大学纺织研究院开放课题(NS1211)资助2013-01-15收稿,2013-03-11接受 摘要制备了一系列羧基支化改性双子表面活性剂,其利用马来酸酐将2个疏水性基团和2个亲水性 基团通过弱酯键连接基团连接在一起,以反丁烯二酸为羧化试剂在过氧化自由基的引发下进行羧化接枝反应接入了阴离子亲水基团。用红外光谱和核磁共振表征了合成物的分子结构。测定了合成产物的表面张力、胶团形貌、疏水性能、泡沫性能、润湿性能、乳化性能和分散性能。结果显示所合成的双子表面活性具有优异的表面性能。 关键词 双子表面活性剂 表面性能 表面张力 分散性能 Preparation and Properties of Novel Gemini Surfactant Gu Yishi ,Huang Dan * (Education Ministry Key Laboratory of Science &Technology for Eco-textiles ,Jiangnan University ,Wuxi 214122) Abstract A series of carboxyl branch modified Gemini surfactants were prepared.These cleavable surfactants possess two identical hydrophobic alkyl group moieties ,two hydrophilic polyethylene glycol group moieties and a succinic acid spacer as weak ester linkage.Nonionic hydrophilic moieties had been added by reacting fumaric acid in the presence of a peroxy-type free radical initiator to form a carboxylic acid groups.The structures of these compounds were confirmed through IR and NMR.The physical and chemical properties of synthetic products ,including surface tension ,micelles morphology ,hydrophilicity ,foam property ,wetting property ,emulsifying property and dispersion property were determined.The results showed that the as-prepared Gemini surfactants have excellent surface properties. Keywords Gemini surfactant ,Surface properties ,Surface tension ,Dispersion properties 双子表面活性剂(Gemini surfactant )在结构上是由2个亲水基团和2个疏水基团在连接基团的作用下形成的。其有着比传统表面活性剂不止2倍的性能提升且表面张力更低、临界胶束浓度(CMC )更低的特点。由于其结构的“非常规”性,使得其在生物医学、纺织染整、三次采油上有着独特的应用 [1 5] 。 聚醚马来酸双酯是一种双子表面活性剂[6,7] ,其利用顺丁烯二酸为连接基团将2个聚醚单体在其 亲水基部位或靠近其亲水基部位通过化学键连在一起,形成1个具有2个亲水基团和2个亲油基团的结构, 由于桥基的作用,使得聚醚单体连接得相当紧密,从而使其碳链之间的作用力增强,而且亲水基(—CH 2CH 2O —)部分的斥力由于桥基的存在而大大减弱,这就使得其活性远大于一般的表面活性剂。在过氧化自由基的作用下,以反丁烯二酸为羧化试剂在聚氧乙烯链上进行羧化接枝,使分子链上带有大量的水溶性羧酸基团。这样的亲水基团和疏水基团的交错排列使得其性能相比传统表面活性剂更为优异。之前有研究者以月桂醇聚醚来合成这类表面活性剂,包括对称[8] 和不对称 [9] 双酯,但由于结构中 含有芳香基团,生物降解性能不好。本研究以硬脂醇聚醚为原料合成羧化硬脂醇聚醚马来酸双酯 Gemini 表面活性剂,性能更优异,更易生物降解。 · 735·http ://www.hxtb.org 化学通报2013年第76卷第6期DOI:10.14159/https://www.doczj.com/doc/a112709973.html,ki.0441-3776.2013.06.016

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)活性试剂盒说明书

货号:MS1108 规格:100管/96样脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)活性试剂盒说明书 微量法 注意:正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。 测定意义: FAS是脂肪酸合成关键酶,催化乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A而生成长链脂肪酸。FAS普遍表达于各种组织细胞中,在哺乳动物肝、肾、脑、肺和乳腺以及脂肪组织中表达丰富。 测定原理: FAS催化乙酰CoA、丙二酰CoA和NADPH生成长链脂肪酸和NADP+;NADPH在340nm有吸收峰,而NADP+没有;通过测定340nm 光吸收下降速率,计算FAS活性。 自备实验用品及仪器: 研钵、冰、台式离心机、紫外分光光度计/酶标仪、微量石英比色皿/96孔板、可调式移液枪和蒸馏水。 试剂组成和配制: 试剂一:液体100mL×1瓶,-20℃保存。用前1d取出置于4℃充分解冻后混匀。 试剂二:粉剂×1瓶。临用前加入440μL试剂四,充分溶解,用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 试剂三:粉剂×1瓶,4℃保存。临用前加入440μL试剂四,充分溶解,用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 试剂四:液体20mL×1瓶, 4℃保存。 试剂五:粉剂×1瓶,4℃避光保存。临用前加入840μL试剂四,充分溶解,用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融。 粗酶液提取: 1.组织:按照组织质量(g):试剂一体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g组织,加 入1mL试剂一)进行冰浴匀浆。12000g,4℃离心40min,取上清置冰上待测。 2.细菌、真菌:按照细胞数量(104个):试剂一体积(mL)为500~1000:1的比例(建议500 万细胞加入1mL试剂一),冰浴超声波破碎细胞(功率300w,超声3秒,间隔7秒,总时间3min);然后12000g,4℃,离心40min,取上清置于冰上待测。 3.血清等液体:直接测定。 FAS测定操作: 1. 分光光度计/酶标仪预热30min,调节波长到340 nm,蒸馏水调零。 2. 试剂四置于40℃水浴中预热30 min。 3. 在96孔板或EP管中依次加入20μL上清液、4μL试剂二、4μL试剂三、164μL试剂四和8μL试剂五,混匀后于340nm处测定吸光值,记录第30s和90s时吸光值,分别记录为A1和A2。△A测=A1-A2。 FAS活性计算: a.使用微量石英比色皿测定的计算公式如下 (1)按照蛋白浓度计算 第1页,共2页

减阻表面活性剂的研究进展

第24卷第1期2007年1月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l24,No.1 J an.2007 表面活性剂 减阻表面活性剂的研究进展* 乔振亮,熊党生 (南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京 210094) 摘要:介绍了表面活性剂减阻的机理。探讨了影响表面活性剂减阻效果的各种因素,包括:表面活性剂与补偿离子的结构及其浓度、管路系统的直径、流体的温度和速度以及环境中的金属离子。论述了表面活性剂的减阻与传热效率之间的关系;并且讨论了在使用减阻表面活性剂的循环系统中提高传热效率的方法。总结了减阻表面活性剂的一般特点。预测了减阻表面活性剂的发展趋势。引用文献35篇。 关键词:表面活性剂;减阻;传热效率 中图分类号:TQ423.99 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2007)01-0039-05 Progress i n D rag R educi ng Surfactant R esearch Q I A O Zhen li a ng,X I O NG Dang sheng (D e p ar t m ent of M aterial Science and E ngineer i ng,N anjin g Universit y of Science and T echnology,N anjing210094,J iangsu,China) Abstract:The m echanis m of drag reduc i n g surfactant is i n troduced.M any facto rs i n fluenc i n g t h e effectiveness o f drag reducing surfactant are addressed,such as surfactan,t counteri o n,concentra ti o n, dia m eter of c ircu lati n g syste m s,te m perature and velocity o f the fl u i d,and i o ns inside the recircu lation syste m s.The re l a ti o nship bet w een drag reduction and heat transfer ab ility i s discussed,and m ethods of i m prov i n g the effic i e ncy of heat transfer i n the recircu lation syste m s conta i n ing the drag reduci n g surfactan t are a lso described.Co mm on characteristics of drag reduc i n g surfactant are su mm arized. F i n ally,t h e developm ent trend of drag reduc i n g surfactant is i n d icated.35references are c ited. Key w ords:surfactan;t drag reduction;heat transfer ab ility 19世纪80年代的石油危机引起了人们对减阻技术的普遍关注,继而这一技术迅速应用于各个行业。主动减阻是一种向紊流中添加少量添加剂,使流体摩擦力大大降低的方法。流体的紊流被改变或者受到抑制,便产生了减阻的效果。 一些少量的高分子聚合物和阳离子表面活性剂可以加在水中降低紊流阻力,研究发现,紊流流动阻力最高可以降低80%[1]。所以,这一技术在远距离流体输送、城市供热制冷等领域具有良好的应用前景。虽然一些水溶性的高分子也可以用来减阻,但是在有工业泵的系统中,如果用水溶性高分子就存在着机械降解的问题,并且降解后分子结构无法恢复,使减阻能力下降。表面活性剂受大的剪切应力作用也会发生机械降解,但是它可以自行修复[2]。因此,在有机械力的场合,多用表面活性剂来进行减阻。 用来减阻的表面活性剂有阳离子、阴离子、两性离子等。阴离子表面活性剂做减阻剂使用时,易与水中的钙、镁离子形成沉淀而影响减阻效果;阳离子表面活性剂做减阻剂对水质要求不高,有更广泛的使用范围;在加热系统中用两性减阻表面活性剂也是一种增加经济效益的很有前途的方法[3]。在实际使用中最常用的表面活性剂是阳离子型和两性离子型两类。减阻表面活性剂的特殊重要性,使它受到广泛关注,国内许多人都做了相关研究[4~7]。 本文综述了减阻表面活性剂的研究进展。 *收稿日期:2006-06-19;定用日期:2006-09-08 作者简介:乔振亮(1970-),男,河南省巩义市人,博士研究生,师从熊党生教授,主要从事生物材料、仿生减阻材料的研究,电话:025-********,E-m ai:l q i aozhen liang@126.co m。

反式脂肪酸的现状及控制

与媒体沟通资料 反式脂肪酸的现状及应对措施 一、反式脂肪酸的产生原因(来源) 1.天然来源——反刍动物(牛、羊)肉、脂肪、乳及乳制品 牛奶、羊奶中反式脂肪酸的含量占总脂肪酸的3%~5%。 2.植物油氢化加工——氢化植物油、起酥油 用氢化过程植物油变成固体或半固态油脂,反脂肪酸就在上述工艺中产生。 上世纪八十年代,由于担心存在于荤油中的胆固醇可能会对心脏带来威胁,植物油又有高温不稳定及无法长时间储存等问题。 优点:熔点高、氧化稳定性好、货架期长、口感好,易储存 3.植物油精炼和烹调过程 植物油在脱色、脱臭等精炼过程中,多不饱和脂肪酸发生热聚合反应,造成脂肪酸的异构化,产生部分反式脂肪酸。有研究表明,高温脱臭后的油脂中反式脂肪酸的含量可增加l%—4%; 另外,在不当的烹调习惯中,过度加热或反复煎炸也可导致反式脂肪酸的产生。 二、氢化油脂 ?特点:熔点高、氧化稳定性好、货架期长、口感好,易储存。 ?应用范围: ?主要应用于烘焙和糖果行业,也可应用在饮料、冰激凌、煎炸等其他一些食品领域,通常出现在面包、饼干、蛋糕、代可可脂巧克力及派等食品

的夹心、涂层或面饼中。 采用部分氢化工艺的植物油脂会含有反式脂肪酸,但不同氢化油脂中反式脂肪酸含量因加工工艺不同差异很大。完全氢化的植物油脂不含反式脂肪酸。 三、食用专用油脂中降低反式脂肪酸的方法 ?酶法或化学酯交换 通过酶或化学催化剂的作用,在较温和的条件下进行酯交换反应,反式脂肪酸含量极低。是取代氢化工艺生产低反式脂肪酸含量产品的理想技术。 ?产品配方的调整 通过加入一些有特殊性能的油脂(例:棕榈油或高油酸/低亚麻酸油),代替氢化油脂,在保持甚至提高油脂应用性能的前提下,降低反式酸的含量。 ?改进氢化工艺技术 采用新型贵金属铂(Pt)或钯(Pd)替代传统的镍(Ni)为催化剂,可在较低的温度条件下进行氢化反应,从而在一定程度地降低反式不饱和脂肪酸。 ?分提技术 以棕榈油为例,通过分提技术获得不同性能的产品,分提过程不产生反式脂肪酸。 四、反式脂肪酸的健康危害 1、提高血清中低密度脂蛋白(LDL)胆固醇及三甘油脂(TG),可能增加心血管疾病(CVD或CHD)的危险,危险性与饱和脂肪酸相似。 2、降低血清高密度脂蛋白(HDL)胆固醇,影响健康。 3、抑制胰岛素(insulin),导致血糖值上升。

浅谈反式脂肪酸

浅谈反式脂肪酸 自上世纪八十年代,反式脂肪酸开始被我们使用。而近期,有关反式脂肪酸对人体健康不利的话题引起了社会的广泛关注,在此,我根据相关科学知识浅谈一下反式脂肪酸的性质及对人体的危害。 一、反式脂肪酸的性质、构成及特点。 反式脂肪酸又称为逆态脂肪酸,属不饱和脂肪酸指至少含有一个反式构型双键的不饱和脂肪酸,一般是由4到24个碳原子组成的线形链,双键2个碳原子上结合的2个氢原子分别在碳链的两侧,在室温下呈现固态。反式双键的存在使脂肪酸的空间构型产生了很大的变化,反式脂肪酸分子呈刚性结构,性质接近饱和脂肪酸。空间结构的改变使反式脂肪酸的理化性质也产生了极大改变,最显著的是熔点,一般反式脂肪酸的熔点远高于顺式脂肪酸,如油酸的熔点是13.5℃,室温下呈液体、油状,反式油酸的熔点为46.5℃,室温下呈固态、脂状。 二、反式脂肪酸的来源 反式脂肪酸普遍存在于多种天然食物中,如牛羊肉、乳及乳制品、水果和蔬菜等。虽然普遍存在,但是自然界中本身存在的反式脂肪酸含量很低,大部分是由人工合成的。膳食中的反式脂肪酸主要有以下几种来源:(1)反刍动物(如牛、羊)的脂肪组织和乳及乳制品,饲料中的不饱和脂肪酸经反刍动物肠腔中的丁酸弧菌属菌群的酶促生物氢化作用,形成反式不饱和脂肪酸异构体,这些脂肪酸能结合于机体组织或分泌入乳中。(2)食用油脂的氢化加工商品为了防止食用油脂的酸败、延长保存期、减少在加热过程中产生的不适气味及味道,20世纪60年代初期兴起了油脂氢化加工的生产工艺。通过对油脂的氢化加工,可形成多种双键位置和空间构型不同的脂肪酸异构体。通常情况下液体植物性脂肪含反式脂肪酸较少,固化油脂含反式脂肪酸较多,平均占总脂肪的30%左右,如豆油、色拉油和人造黄油中反式脂肪酸含量一般在5%~45%之间,最高可达65%。(3)温度过高的油,精炼油及烹调油加热温度过高时,部分顺式脂肪酸会转变为反式脂肪酸。因此,烹调时应尽量避免油温过高。膳食反式脂肪酸的其它来源还包括蔬菜(卷心菜、菠菜、豌豆)、禽肉、猪肉、鱼和蛋等,由于其含量有限,在膳食中所占的比例甚微。 三、食用反式脂肪酸的危害

表面活性剂LAS废水处理研究进展

表面活性剂LAS 废水处理研究进展 作者:姜安玺, … 文章来源:本站收集 点击数: 64 更新时间:2008-2-17 荐 近年来我国洗涤剂工业发展迅速,其产量逐年增加。1985年我国合成洗涤剂产量为100.4万T,1990年为151.4万T,1995 年已达221.8万T,2000年为382.8万T,2005年预计为460万T 。 目前我国应用比较多的表面活性剂有:阴离子表面活性剂(以直链烷基苯磺酸钠LAS 为主)占总量的70%;非离子表面活性剂占总量的20%;其他占10%。合成洗涤剂用途广泛,几乎涉及到家庭生活、工农业生产的各个方面,最后大部分形成乳化胶体状废水排入自然界,其首要污染物LAS 进入水体后,与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响。因此对于表面活性剂LAS 的处理是这类乳化胶体废水的共同要求,该类废水可称之为表面活性剂(LAS)废水。LAS 废水的处理对于保护资源,保持生态平衡,促进经济发展,都具有重要意义。表面活性剂废水的来源除了合成洗涤剂生产过程中排放大量的LAS 废水外,洗涤、化工、纺织等行业和日常生活中都会产生LAS 废水。其特点主要有以下3点。1)废水中除含有表面活性剂LAS 和其乳化携带的胶体性污染物外,还含有混合助剂、漂白剂和油类物质;废水中的LAS 以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。2)废水一般偏碱性,pH 值约为8~11;废水中LAS 含量有的高达上千mg/L,如洗毛废水,有的只有十几mg/L,如洗浴废水;COD 值差异也很大,从几百到几万甚至十几万mg/L 。3)废水中的LAS 会造成水面产生大量不易消失的泡沫。废水中的LAS 本身有一定的毒性,对动植物和人体有慢性毒害作用,LAS 还会引起水中传氧速率降低,使水体自净受阻。另外,废水产生的泡沫也会影响环境卫生和美观。目前对LAS 废水的处理除了原有的物化和生化法外,还有膜分离、微电解等新方法,并得到了一定的应用。本文简要总结了目前我国LAS 废水的处理技术现状,并探讨了该类废水处理技术的发展方向。 1 处理方法进展 根据对废水中LAS 的破坏性,可以将处理技术分为两类,“非破坏性”技术,即分离法,包括混凝分离法、泡沫分离法、膜分离法、吸附法;“破坏性”技术,即氧化分解法,包括催化氧化法、微电解法、生物氧化法。 1.1 混凝分离法 常用的混凝剂包括无机混凝剂和有机混凝剂两大类:其中无机混凝剂主要是铁盐、铝盐及其聚合物。目前国内研究主要集中在对原有混凝剂的复配使用和新型混凝剂的开发上,如用铝铁复合混凝剂处理COD 为684mg/L 、LAS 为160mg/L 的废水。与传统的聚铁、聚铝混凝剂相比,COD 、LAS 的去除率可提高6%、8%左右,同时沉降速度、污泥量都有所改善[4]。有机混凝剂包括阳离子高分子混凝剂,两性有机高分子混凝剂,阴离子型高分子混凝剂和非离子型混凝剂。其中阳离子型混凝剂二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)作为水处理剂在国内用得不多,而在国外应用极为广泛,几乎涉及工业废水、生活污水以及饮用水的各个方面。今后混凝剂的开发应以现有混凝剂为基础,在混凝剂 的结

12-反式脂肪酸的研究进展概要

(序号:101A1044 )北京化工大学 第十届“萌芽杯”参赛作品—A类 作品名称:反式脂肪酸的研究进展 类别(综述类/实验类):综述类 指导教师:孙巍 负责人:裴丹钰 联系方式: 2014年6月8日

团队成员及指导老师介绍指导老师介绍: 团队成员介绍:

目录 摘要 (4) 关键词 (4) 第1章引言 (4) 第2章反式脂肪酸的研究进展 (5) 第2.1节反式脂肪酸的概况 (5) 2.1.1 反式脂肪酸的简要介绍 (5) 2.1.2反式脂肪酸的历史背景与发展 (7) 2.1.3反式脂肪酸的使用现状及对人体的危害 (8) 2.1.4各国对反式脂肪酸的规定与限制 (11) 第2.2节反式脂肪酸的检测方法 (14) 第2.3节反式脂肪酸的减少与替代方法 (15) 第2.4节反式脂肪酸知信度调查结果的讨论 (24) 第3章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (28)

反式脂肪酸的研究进展 裴丹钰,惠园园,吕博妮 摘要:反式脂肪酸存在于天然物质和加工食品中。随着生活水平的提高,人们越来越注重食品的营养价值和安全性,而含反式脂肪酸的食品对人类健康的危害越来越为大家所熟知。本论文通过阅读大量文献资料,介绍了反式脂肪酸历史背景与发展、危害、各国对反式脂肪酸的规定与限制、检测方法,归纳整理出反式脂肪酸减少与替代方法,并且在论文中对每一部分都进行讨论分析,提出思考与建议。 关键词:反式脂肪酸、危害、政策法规、减少与替代方法 第1章引言 日常生活中反式脂肪酸主要来自于氢化油。含反式脂肪酸的氢化油成本低廉,效果却可以与天然黄油相媲美。出于口味、工艺及成本等方面的考虑,一些食品生产企业在饼干、糕点、煎炸食品(薯条)、调味品(花生酱)等许多食品的生产中会使用含有反式脂肪酸的起酥油、氢化植物油,易使某些食品中会有较多的反式脂肪酸[1]。 随着科学技术的进步和经济的飞速发展,人们越来越多地食用含有反式脂肪酸的食品,但随之而来的是反式脂肪酸引起的一些食品安全问题,这引起了科研工作者的重视。近年来,国内外越来越多的研究发现,反式脂肪酸的摄入可能对人体健康造成多种不良影响,如导致心脑血管疾病、影响婴幼儿发育、导致糖尿病等,对于反式脂肪酸的有关知识,我们应该有所了解。 本文概述了反式脂肪酸的历史背景与发展、使用现状与危害、各国政策法规、检测方法,主要归纳整理了并介绍减少与替代方法,并对反式脂肪酸的知信度进行调查。 在查阅资料与调查过程中发现,关于食品中反式脂肪酸的研究在国外己比较系统,有关方面都做了较深入的研究,取得了一定的成果,但在反式脂肪酸在人体健康方面,如与某些疾病的发生是否具有直接相关性以及致病机理等的研究都还尚未取得突破性进展。而国内由于营养知识的缺乏,使得我国居民对反式脂肪酸的认识较为落后,牛羊肉、乳制品消费的不断增加以及人造奶油等氢化油的大量使用,反式脂肪酸

双子表面活性剂表面活性的研究

双子表面活性剂表面活性的研究 马素俊,孙玉海,冯茜,马天态,杨景辉 (中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院,东营257000) [摘 要]利用胜利油田临盘采油厂的注入水配制了不同含量的双子表面活性剂,考察了双 子表面活性剂的表面活性,并将其与对应的传统表面活性剂进行了对比。结果表明,双子表面活性剂具有较强的耐温抗盐性能,且在较低含量下降低表面张力的能力明显优于对应的传统表面活性剂,可用于高矿化度和温度为70 90?的油藏。 [关键词]阳离子双子表面活性剂 杂双子表面活性剂 表面活性 收稿日期:2011-08-01。 作者简介:马素俊,硕士,主要从事油层保护技术研究工作。 双子表面活性剂是近年来研究较多的新一代表面活性剂,因其特殊结构而使其具有一些特殊的性质,如低临界胶束浓度、高表/界面活性、良好的水溶性和润湿性等。20世纪90年代初,双子表面活性剂在世界范围内引起极大关注,成为胶体与界面化学领域的研究热点。目前,国外一些研究学者 〔1-2〕 已合成出一系列阴离子、阳离子、 非离子及两性型双子表面活性剂。2001年我国开始进行双子表面活性剂的研究,唐善法等〔3-6〕 合成了不同类型的双子表面活性剂,并对其性能及应用做了大量研究。在石油开采应用中,双子表面活性剂在提高驱油效率方面已有报道〔4〕 ,在 油田开发方面具有广阔的应用前景 〔7〕 。 我们利用胜利油田临盘采油厂的注入水配制了不同含量的双子表面活性剂,考察双子表面活性剂联结基长度对表面张力的影响及阳离子、杂双子表面活性剂的耐温抗盐性能,为双子表面活性剂在实际油藏中应用提供了理论和实践指导。1实验部分 1.1 主要仪器与试剂 SVT 20型旋转滴张力仪,Data physics 公司;天平;恒温水浴TC -202D ,美国Brookfield 。 双子表面活性剂12-2-12、 14-3-14、14-4-14、14-6-14、8(-)-2-16(+),纯度80%,自制;十二烷基三甲基溴化铵(DTAB )、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB ),分析纯。 临盘采油厂1316站注入水为NaHCO 3水型,离子组成见表1。 表1 临盘采油厂1316站注入水离子组成 mg /L 1.2 实验方法 盐水配制:按照m (NaCl )?m (CaCl 2)?m (MgCl 2·6H 2O )=7?0.6?0.4质量比配制3种不同含量的盐水。 表面活性剂溶液的配制:用临盘采油厂1316站注入水及不同含量的盐水配制不同含量的表面活性剂溶液。 表面张力测定方法:采用SVT 20旋转滴张力仪测定表面活性剂溶液表面张力。 2结果与讨论 2.1 双子表面活性剂与对应的传统表面活性剂 的性能比较 用1316站注入水配制了不同含量的两种双子表面活性剂溶液及其对应的传统表面活性剂溶液,在70?下,采用旋转滴法测定其表面张力,结果见表2。当表面活性剂溶液含量(质量分数,下 同)>100?10-6 时, 双子表面活性剂在降低表面张力的能力上没有明显优势;当12-2-12含量 为0.1?10-6 时,表面张力为25.54mN /m ;而DTAB 含量为10?10-6时,表面张力为26.36mN /m 。这表明双子表面活性剂在较低含量下可达传统表面活性剂DTAB 高含量下的表面效果, 5 2011年12月马素俊等.双子表面活性剂表面活性的研究

对于反式脂肪酸的看法

成绩论文题目:对于反式脂肪酸的看法 课程名称:生活中的有机化学 授课教师:张治广 院系:国际艺术学院 年级:2014级 姓名:卢雪 学号:140200505

对于反式脂肪酸的看法 一、认识反式脂肪酸 脂肪酸是一类羧酸化合物,由碳氢组成的烃类基团连结羧基所构成。我们常提到的脂肪,就是是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯。这些脂肪酸分子可以是饱和的,即所有碳原子相互连接,饱和的分子室温下是固态。当链中碳原子以双键连接时,脂肪酸分子可以是不饱和的. 中国GB/Z21922-2008《食品营养成分基本术语》中是这样定义的,反式脂肪酸是油脂加工中产生的一个或一个以上的非共轭反式双键的不饱和脂肪酸的 总和,通过氢化过程使植物油变成固态或半固态油脂,反式脂肪酸就在上述工艺中产生。 这是反式脂肪酸的科学定义,听上去离我们的生活很遥远,但是实际上却和我们生活息息相关,下面我要从生活的角度介绍它。 反式脂肪酸是通过反式键形成的一种不饱和脂肪酸,植物油加氢可将顺式不饱和脂肪酸转变成室温下更稳定的固态反式脂肪酸人类使用的反式脂肪主要来 自经过部分氢化的植物油。氢化植物油与普通植物油相比更加稳定,成固体状态,可以使食品外观更好看,口感松软;与动物油相比价格更低廉,而且在20世纪早期,人们认为植物油比动物油更健康,用便宜而且“健康”的氢化植物油代替动物油脂在当时被认为是一种进步,因而大量氢化油被运用到了食品加工里。 可以说,所有添加了氢化油的食物里都有反式脂肪酸的存在,如薄脆饼干、焙烤食品、谷类食品、面包、快餐如炸薯条、炸鱼、洋葱圈、人造黄油特别是粘性人造黄油,牛奶、羊奶,糖果类。有研究人员证明,品牌食品百分之百含有反式脂肪酸。 反式脂肪酸又称反式脂肪、反式酸、逆态脂肪酸和转脂肪酸等. 二、含有反式脂肪酸的食物 常见含反式脂肪酸的加工食品有:一、各色高脂肪零食,如泡芙、薄脆饼、油酥饼、蛋黄派或者草莓派等;二、各色蛋糕,如生日蛋糕、奶油夹心饼等;三、各色薄脆饼干、曲奇、威化饼干等;四、脂肪含量高的面包,如起酥面包、丹麦面包等;五、各种以“植物末”或“奶精”命名的,如咖啡伴侣、珍珠奶茶等;六、休闲零食,

表面活性剂最新设计研究进展

word整理版 表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面

双子表面活性剂

双子表面活性剂的合成进展 摘要:双子表面活性剂是一类新型的双亲水基、双疏水基两亲表面活性剂,按照其结构特点,双子表面活性剂可分为阳离子、阴离子、非离子以及两性离子表面活性剂。本文介绍了双子表面活性剂的研究进展和合成现状。 关键词:双子表面活性剂,研究进展,合成现状 双子表面活性剂是一族性能优异的表面活性剂,其分子是由两个普通单链单头基表面活性剂分子在头基处通过联接基团以化学键连接而成。双子表面活性剂特殊的结构决定它比传统表面活性剂具有更优良的性能。它具有两个亲水基和疏水基,通过联接基团将两部分连接,联接基团有化学键作用,降低了两极性间的静电排斥力及其水化层间的作用力,使得双子表面活性剂具有低CMC特性。与单烷烃链和单离子头基组成的普通表面活性剂相比,双子表面活性剂具有如下特征性质:(1)易吸附在气/液表面,有效地降低水的表面张力;(2)易聚集生成胶团,有更低的临界胶束浓度;(3)具有很低的Kraff点;(4)与普通表面活性剂间的复配能产生更大的协同效应;(5)具有良好的钙皂分散性能;(6)优良的润湿性能。目前,双子表面活性剂已经受到世界各国科学家的青睐,并掀起了一股新的研究热潮。本文综述了当前各类双子表面活性剂的研究进展和合成现状。 1阳离子型双子表面活性剂的合成 阳离子型双子表面活性剂由于其特殊结构而呈现出独特的性能, 如抗静电性、杀菌性、柔软性、防腐性等,是其它类型的表面活性剂所无法替代的。国内外对阳离子型双子表面活性剂的合成研究一直比较活跃。大部分阳离子型双子表面活性剂的结构中含有2个亲水基和2个疏水链,且极性基团和疏水链都是相同的,但也看到一些含有特殊官能团表面活性剂的文献 报道。 1.1多烷基多季铵盐表面活性剂的合成

浅谈对于反式脂肪酸的认识

浅谈对于反式脂肪酸的认识反式脂肪酸,是一类羧酸化合物,属于脂肪酸的一类。说到脂肪酸,在生物界里真是无处不在。众所周知,作为储存能量的物质,脂肪是最为主要的一种,每种动物体内都会贮有很多脂肪,不仅储存了能量,还起到了维持体温、防御伤害、保护脏器等功能。 在分子的层面上,脂肪是由脂肪酸和甘油合成的酯类化合物,叫做三酰甘油酯。每个三酰甘油酯上,都有三个脂肪酸分子与甘油以脱羧方式形成的结构,叫做酯键。组成甘油酯的脂肪酸有两种,一种是顺式,另一种为反式。两者在结构上有着明显的差别。如果放大足够的倍数,我们可以看到顺式脂肪酸的结构近似于“U”形,而反式脂肪酸更像是一条直线。 我们说,结构决定性质,性质决定作用。顺式脂肪酸和反式脂肪酸在化学性质上也有一定的不同,这就决定了两者在生物作用上的大相径庭。比如大量存在于红花油、玉米油、棉籽油中的不饱和脂肪酸,有着降低胆固醇浓度的作用;然而当这些酸加氢变为反式之后,却能使胆固醇含量升高。另外,顺式脂肪酸大多表现为不饱和酸的特点,而反式脂肪酸多表现为饱和酸的特点,如稳定、易保存等等。 在我们的生活当中,反式脂肪酸的应用非常广泛。自从1902年,德国化学家威廉·诺曼的氢化工艺获得专利以来,反式脂肪酸就一直被大量用于食品工业。 在使用的时候,氢化后的反式脂肪酸比普通的顺式脂肪酸有着一定的优点,比如保存方便,不易变质。而且氢化的植物油往往成固体,比流质更加易于运输、贮藏。于是,为了增加货架期和提高产品稳定性,商家开始不加节制地使用氢化

技术,是反式脂肪酸更多地由食物被摄入人体。久而久之,人们发现了这类物质所带来的一系列问题。 于以前常用的普通生物脂肪相比,经过氢化的反式脂肪酸制品更容易使人罹患心血管疾病、糖尿病和肥胖症等疾病。科学家经过研究发现,反式脂肪酸会让血液中有害胆固醇的成分增大,同时还会刺激人体细胞癌变。这对人类来说无疑是很有损害的。 随着反式脂肪酸的负面问题被人们渐渐关注,一系列措施也渐渐出台。联合国粮农组织和世界卫生组织在2003年出版的《膳食营养与慢性疾病》中提出,“为了增进心血管健康,应该尽量控制膳食中的反式脂肪酸,最大摄取量不超过总能量的1%”。各国也相应出台了控制反式脂肪酸应用的各项政策与措施。 其实,万物都会有其利弊。在我看来,反式脂肪酸在其表现为稳定性良好的同时,就已经为其对人体的危害留下了隐患。据我了解,反式脂肪酸之所以能够比顺式保持更长时间的稳定,其关键在于反式的双键上。我们知道,双键碳的顺式没有反式稳定,因为原子间作用力不对称。反式的脂肪酸双键稳定受力,这种性质使其在受到生物体自由基攻击时不易瓦解,人们也是看中了这一点,才将其广泛应用于食物生产中。但是,生物自由基的自由活动,是生物界不可逆转,也是不可违背的过程。人们如果刻意改变生物界的规则,试图将这种物质的保存期变长,其代价就是用以替代的反式脂肪酸在体内更易聚集对人体有害、且具有同类稳定性的固醇类物质,并最终引发各种疾病。也就是说,反式脂肪酸所带来的各种健康问题,很大程度上是人类贪图小利的咎由自取。 大自然本身有着一套用以循环往复,繁衍不息的规律和法则。从生物链的循

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