CAJ | 학술논문

用量子化学方法中的密度泛函理论,在B3LYP/6-31G水平上,对十二烷基硫酸钠(SDS)阴离子表面活性剂与水分子形成的水合物CH3(CH2)11OSO3-(H2O)n(n=0～7)进行结构优化和频率计算.从分子水平上研究了CH3(CH2)11OSO3-在气液界面上与水分子的相互作用.计算结果表明:(1)7个水分子与极性头均采用1∶1型和2:1型,即极性头中一个氧原子或2个氧原子与水分子以氢键形式构成水合层；(2) CH3(CH2)11OSO3-中的氧原子与水分子中的氧原子最短氢键的键长(O-O键长)在0.27～0.31 nm之间,H…O键长在0.19～0.21 nm之间,O-H...O键角在140°～167°之间,均属于中强氢键；(3)水合物R(S-O)平均键长比表面活性剂单体分子分别增长了,说明形成水合物后S-O间的键减弱； (4)结合能D0从64.04 kJ/mol增加到428.29 kJ/mol,说明随着水分子数的增加,所获得的7种水合物的稳定性依次增强,表明最终形成的水合层是稳定的；(5)随着水分子数增加疏水基链长收缩,亲水基总电荷增加,C12-O13-S14的键角增大；(6)由于烷烃链带有了弱电荷,使胶束内核带有了部分极性,此种极性介于烷烃油相和水相的极性之间,利于表面活性剂在溶液中的聚集.
용양자화학방법중적밀도범함이론,재B3LYP/6-31G수평상,대십이완기류산납(SDS)음리자표면활성제여수분자형성적수합물CH3(CH2)11OSO3-(H2O)n(n=0～7)진행결구우화화빈솔계산.종분자수평상연구료CH3(CH2)11OSO3-재기액계면상여수분자적상호작용.계산결과표명:(1)7개수분자여겁성두균채용1∶1형화2:1형,즉겁성두중일개양원자혹2개양원자여수분자이경건형식구성수합층；(2) CH3(CH2)11OSO3-중적양원자여수분자중적양원자최단경건적건장(O-O건장)재0.27～0.31 nm지간,H…O건장재0.19～0.21 nm지간,O-H...O건각재140°～167°지간,균속우중강경건；(3)수합물R(S-O)평균건장비표면활성제단체분자분별증장료,설명형성수합물후S-O간적건감약； (4)결합능D0종64.04 kJ/mol증가도428.29 kJ/mol,설명수착수분자수적증가,소획득적7충수합물적은정성의차증강,표명최종형성적수합층시은정적；(5)수착수분자수증가소수기련장수축,친수기총전하증가,C12-O13-S14적건각증대；(6)유우완경련대유료약전하,사효속내핵대유료부분겁성,차충겁성개우완경유상화수상적겁성지간,리우표면활성제재용액중적취집.