Journal of Surfactants and Detergents

Tài liệu, bao gồm cả bằng sáng chế, mô tả lĩnh vực đang nổi của các chất hoạt động bề mặt gemini được xem xét. Sự khác biệt trong mối quan hệ giữa cấu trúc và tính chất giữa các chất hoạt động bề mặt gemini và các chất hoạt động bề mặt truyền thống tương đương được mô tả và thảo luận theo các tính chất hiệu suất dự đoán của chúng. Dữ liệu hiệu suất hỗ trợ được liệt kê.

Trong những năm gần đây, các biosurfactant tự nhiên đã thu hút sự chú ý do tính độc hại thấp, khả năng phân hủy sinh học và độ chấp nhận sinh thái. Tuy nhiên, vì lý do chức năng và chi phí sản xuất, chúng không thể cạnh tranh với các chất hoạt động bề mặt hóa học. Việc sử dụng các nguồn chất nền rẻ tiền có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất biosurfactant. Bài review này mô tả việc sử dụng các nguồn carbon không truyền thống để sản xuất biosurfactant. Những nguồn này bao gồm các loại chất thải đô thị cũng như chất thải agroindustial. Với các điều chỉnh kỹ thuật và vi sinh học thích hợp, những chất thải này có thể được sử dụng làm chất nền cho sản xuất biosurfactant quy mô lớn.

Việc hình thành nhũ tương dầu triglyceride ở điều kiện môi trường (nhiệt độ và áp suất) và không có sự bổ sung dầu đồng và/hoặc rượu là một thách thức lớn. Các pha không mong muốn, chẳng hạn như nhũ tương vĩ mô, tinh thể lỏng và các pha bọt, thường gặp phải khi định hình nhũ tương triglyceride. Mục đích của nghiên cứu này là điều tra việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt kéo dài, các liên kết ưa dầu, và các liên kết ưa nước trong việc tăng cường sự hòa tan của triglyceride và giảm sức căng bề mặt. Chúng tôi đã nghiên cứu hai loại chất hoạt động bề mặt kéo dài, đó là sulfate polypropoxylated alkyl dạng thẳng (LAPS) và sulfate ethoxylated polypropoxylated alkyl dạng thẳng (LAPES). Các liên kết được đánh giá bao gồm oleyl alcohol (liên kết ưa dầu), natri monometyl và dimethyl naphthalene sulfonate (SMDNS), và polyglucoside (liên kết ưa nước). Các loại dầu được nghiên cứu bao gồm dầu ô liu, dầu đậu phộng, dầu đậu nành, dầu cải canola và dầu hướng dương. Ảnh hưởng của nồng độ điện phân đến hành vi pha nhũ tương đã được nghiên cứu. Biểu đồ “cá” của nhũ tương đã được thu hoạch bằng cách vẽ biểu đồ nồng độ tổng của chất hoạt động bề mặt và liên kết so với nồng độ điện phân. Chúng tôi đã có thể tạo ra các nhũ tương triglyceride loại Winsor I, II, III và IV ở điều kiện môi trường và mà không cần bổ sung dầu đồng hoặc rượu chuỗi ngắn và trung bình. Nhũ tương triglyceride loại Winsor III và IV đặc biệt hữu ích trong nhiều ứng dụng như mỹ phẩm, chiết xuất dầu thực vật và phục hồi đất.

Chitosan là một trong những polyme sinh học quan trọng và được chiết xuất từ bộ xương ngoài của động vật giáp xác trong chất thải hải sản. Đây là một chất ức chế ăn mòn thép cacbon thân thiện với môi trường trong môi trường axit; độ deacetyl hóa của chitosan được chuẩn bị trên 85,16%, và trọng lượng phân tử trung bình là 109 kDa. Chitosan được biến đổi thành muối clorua amoni 2-N,N-diethylbenzene N-oxoethyl chitosan (hợp chất I), và chuỗi 12-clorua amoni N-oxododecan chitosan (hợp chất II) là các dẫn xuất hòa tan trong nước. Hiệu suất ức chế ăn mòn đối với thép cacbon của hợp chất (I) trong 1 M HCl ở các nhiệt độ khác nhau là cao hơn so với chitosan và hợp chất (II). Tuy nhiên, hoạt tính kháng khuẩn của chitosan đối với Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, và Candida albicans cao hơn so với các dẫn xuất của nó, và nồng độ ức chế tối thiểu và nồng độ vi khuẩn tối thiểu của chitosan và các dẫn xuất của nó được thực hiện với cùng một chủng.

Lecithin thường được sử dụng trong ngành thực phẩm như chất nhũ hóa, điều chỉnh độ nhớt và chất phân tán. Mục tiêu chính của công trình nghiên cứu này là điều tra khả năng nhũ hóa của các loại lecithin từ hoa hướng dương nhằm đánh giá chức năng của những phụ phẩm này, hiện chưa được sử dụng rộng rãi. Kết quả thí nghiệm thu được cho nhũ tương nước trong dầu (W/O) cho thấy rằng sự phân tán chứa 0,1% lecithin ổn định hơn so với hệ thống đối chứng, trong khi đó các mẫu với 1% chất nhũ hóa lại thể hiện hành vi ngược lại. Mặt khác, động học lắng đọng diễn ra nhanh hơn ở nồng độ 0,1% so với 1%. Lecithin có hàm lượng phospholipid cao, đặc biệt là phosphatidylethanolamine và phosphatidylinositol, được phát hiện là những chất nhũ hóa tốt nhất cho sự phân tán W/O. Trong trường hợp nhũ tương dầu trong nước, có thể quan sát thấy hai quá trình: sự nổi lên của nhũ tương khi thêm 1% lecithin và sự nổi lên ngay lập tức tiếp theo là sự kết tụ của pha kem trong các trường hợp có lecithin thêm vào 0,1%.

Một loạt các bromide amoni bốn bậc diquatternary có nhóm phenyl với các tỷ lệ (CH₂/N⁺) khác nhau đã được tổng hợp. Nồng độ micelle tới hạn của mỗi amphiphile được xác định bằng cách sử dụng dữ liệu căng bề mặt cân bằng và điện dẫn tương đương. Các thông số liên mặt không khí/nước đã được đo ở 20, 35 và 50°C. Các đường cong căng bề mặt của các amphiphile diquatternary khác nhau cho thấy hai vùng gián đoạn tương ứng với hai nồng độ micelle tới hạn. Vùng đầu tiên liên quan đến tính chất hình cầu của micelle, trong khi vùng thứ hai liên quan đến các vòng lặp đa dạng của các agglomerate lớp. Các hợp chất được chuẩn bị đã được đánh giá như một loại hợp chất amoni diquatternary mới cho ứng dụng trong việc bảo vệ vải thép chống lại môi trường xâm thực (2 N HCl). Kết quả cho thấy các amphiphile được chuẩn bị có hiệu suất ức chế ăn mòn tốt. Ngoài ra, việc tăng chiều dài chuỗi kỵ nước và/hoặc nồng độ cũng làm tăng hiệu suất của chúng.

Nghiên cứu hiện tại điều tra ảnh hưởng của tetraethyl ammonium tetrafluoroborate [TEA(BF₄)] - chất lỏng ion (IL) đến điểm đục (CP) của các chất hoạt động bề mặt không ion sau trong dung dịch nước: ter-octylphenol ethoxylates với 9.5 và 4.5 nhóm oxit ethylene (viết tắt là TOPEO9.5 và TOPEO4.5, tương ứng), cetyl alcohol ethoxylate với 10 nhóm oxit ethylene (C16EO10), và sorbitan monolaurate và monooleate, cả hai đều có 20 nhóm oxit ethylene (SMLEO20 và SMOEO20, tương ứng) trong dung dịch nước. Các tham số nhiệt động lực học của các hỗn hợp này đã được tính toán ở các nồng độ IL khác nhau. CP của hầu hết các chất hoạt động bề mặt không ion được thử nghiệm đã tăng với sự gia tăng nồng độ IL, ngoại trừ C16EO10 mà điểm đục đã giảm. Độ hòa tan của một chất hoạt động bề mặt không ion chứa chuỗi hydrophilic polyoxyethylene (POE) được xem là tối đa tại CP, do đó các tham số nhiệt động lực học được tính toán ở cùng một nhiệt độ. Kết quả cho thấy năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn (∆G_CP⁰), enthalpy (∆H_CP⁰) và entropy (∆S_CP⁰) của hiện tượng đục đều dương đối với phenol octyl ethoxylated và ester sorbitan, trong khi ∆H_CP⁰ và ∆S_CP⁰ đều âm đối với C16EO10. Kết quả cho thấy quá trình đục tổng thể là quá trình thu nhiệt đối với phenol octyl ethoxylated và ester sorbitan, và tỏa nhiệt đối với C16EO10. Đối với tất cả các hệ đã nghiên cứu, ∆H_CP⁰ > T∆S_CP⁰ cho thấy rằng quá trình đục được điều khiển bởi cả enthalpy và entropy. Giá trị dương của năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn (∆G_CP⁰) cho tất cả các hệ thống hỗn hợp cho thấy quá trình này diễn ra không tự phát. ∆G_CP⁰ giảm với sự gia tăng nồng độ IL đối với tất cả các chất hoạt động bề mặt không ion; tuy nhiên, nó giảm với sự gia tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt đối với TOPEO9.5, C16EO10 và SMOEO20, và tăng với sự gia tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt đối với TOPEO9.5 và SMLEO20.

Nhũ tương dầu-trong-nước đơn phân tử được sản xuất liên tục bằng cách sử dụng tấm kênh vi mô silicon kiểu dòng chéo, trong đó một dòng chảy chất lỏng cho pha liên tục được tạo ra, và ở mỗi bên của bức tường của dòng chảy, một mảng các khe hở kích thước đều (kênh vi mô) đã được chế tạo chính xác ở quy mô micromet bằng phương pháp quang lithography. Một tấm kính phẳng được gắn chặt vào tấm kênh vi mô để che phủ đỉnh của các kênh vi mô. Các giọt dầu có kích thước đều (triolein) được tạo ra bằng cách ép dầu qua các kênh vi mô vào một pha liên tục có 0,3% trọng lượng natri lauryl sulfate trong nước. Kích thước trung bình của các giọt dầu được điều chỉnh trong khoảng từ 11,3 đến 28,2 μm bằng cách thay đổi các đặc điểm cấu trúc của kênh vi mô như hình dạng của mặt cắt ngang và lối ra, đường kính tương đương và chiều dài của bậc thang, đó là một khu vực phẳng được chế tạo tại lối ra của các kênh vi mô. Trong mọi trường hợp, phân bố kích thước giọt đều hẹp, và độ lệch chuẩn hình học là 1,03 hoặc nhỏ hơn.

The physicochemical and interfacial properties of the monomeric surfactants cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), cetyltriphenyl phosphonium bromide (CTPB), tetradecyl triphenyl phosphonium bromide (TTPB), cetyldiethylethanol ammonium bromide (CDEEAB), cetyltrimethyl ammonium chloride (CTACl), tetradecyltrimethyl ammonium bromide (TTAB), and a gemini surfactant (C₁₆‐3‐C₁₆, 2Br⁻) at different pH (3.1, 7.0, and 7.75) have been investigated by conductivity and surface tension measurements at 300 K. The critical micellar concentration (CMC), degree of micellar ionization (α), surface excess concentration (Г_max), minimum surface area per molecule of surfactant (A_min), Gibbs free energy of micellization (∆G_m⁰), surface pressure at the CMC (π_CMC), and the Gibbs energy of adsorption (∆G_ads⁰) of the monomeric surfactants have also been determined. The CMC, α and Г_max, increase with increasing pH whereas A_min decreases.