3. 結果和討論

通過測定[C10-4-C10im]Br2在三種不同溫度下的表麵張力（γ），研究了BSA對[C10-4-C10im]Br2表麵性質的影響。 測量在[C10-4-C10im]Br2濃度範圍0.56至6.57 mM內進行。 圖1顯示了在不同溫度下不存在和存在不同濃度BSA時[C10-4-C10im]Br2的表麵張力與對數濃度的曲線圖。 如圖1所示，在所有情況下，隨著[C10-4-C10im]Br2濃度的增加，溶液的表麵張力逐漸降低，直至達到一個平台區域，在該平台區域上方，幾乎獲得一個恒定值。 根據表麵張力與對數濃度曲線的交點確定不同溫度下的CMC值，並在表1中列出。 從圖表中獲得的CMC值幾乎等於Ao等人獲得的值。[63]表麵張力曲線顯示[C10-4-C10im]Br2的CMC隨著溫度以及BSA濃度的增加而增加（圖2）。 結果與文獻數據（Ao等人[63]和耿等人[65]）一致。 一般認為，離子型兩親分子的CMC首先在低溫下降低，然後在高溫下升高[66]，而非離子表麵活性劑的CMC則呈現相反的趨勢。[67]在某些情況下，離子型係統的CMC也會隨著溫度的升高而持續升高。[68,69]

圖1. 不同溫度下[C10-4-C10im]Br2的CMC隨BSA濃度的變化。

圖2. 在含有（a）0（b）5，（c）20和（d）50µM BSA的水溶液中，表麵張力（γ）與log[C10-4-C10im]Br2的關係。

觀察到[C10-4-C10im]Br2的表麵張力（γ）隨著溫度和BSA濃度的升高而降低。 [C10-4-C10im]Br2的這種行為是由於溫度升高破壞了表麵活性劑的分子間氫鍵，從而增加了親水基團的水合作用，從而降低了表麵張力並延遲了膠束化過程[70]， 溫度升高會改變疏水基團周圍的水合層，從而通過減緩表麵活性劑分子在空氣/水界麵的膠束化來加速表麵活性劑分子的吸附。[71]

隨著BSA濃度的增加，CMC值的增加是由於膠束化所需的[C10-4-C10im]Br2單體的數量減少，因為它們與BSA形成複合物，而不是形成膠束。 這個數字隨著BSA濃度的增加而不斷增加，因為與BSA結合需要更多的分子。 BSA-[C10-4-C10im]Br2體係的表麵張力值低於相應的[C10-4-C10im]Br2體係，這是由於BSA-[C10-4-C10im]Br2絡合物具有較高的表麵活性。[72]如果91视频网址软件必須單獨分析每種情況，即在固定的BSA濃度下， 觀察到CMC值隨溫度升高而增加，這表明在CMC附近，[C10-4-C10im]Br2與BSA的結合取決於疏水相互作用。[65,73]

3.1. 界麵參數

3.1.1. 最大表麵過量濃度（Γmax）

Γmax說明了表麵活性劑分子在空氣-水界麵上的累積，可以使用吉布吸附方程計算[73]

式中，γ是表麵張力，Γmax是飽和吸附量（單位：mol/m2），n是[C10-4-C10im]Br2的每個分子的粒子數，其值取3，因為它是二聚表麵活性劑，[74]R是氣體常數（8.314 Jmol-1K-1），T是絕對溫度（單位：開爾文），C是表麵活性劑濃度，以及 （δγ/δlogC）項表示預膠束區的γ-對數C曲線斜率。表1列出了所有係統中[C10-4-C10im]Br2的Γmax計算值。

表1.[C10-4-C10im]Br2在不同溫度下存在不同濃度BSA時的界麵參數。

3.1.2.每個分子的最小麵積（Amin）

空氣-水界麵處的Amin可使用關係式[73]進行計算

式中，NA為阿伏伽德羅數。表1總結了Amin值。結果表明，隨著溫度和BSA濃度的升高，Γmax減小，而Amin增大。然而，在存在20µM BSA的情況下，觀察到相反的趨勢，這可能是由於與BSA形成兩種不同類型的複合物 隨著溫度的升高，[C10-4-C10im]Br2主要通過靜電和疏水作用與BSA結合，從而增加了分子的寬度和麵積，減少了分子的表麵過剩量。[75]

3.1.3.CMC下的表麵壓力（πCMC）

計算∏cmc是為了確定[C10-4-C10im]Br2在不同溫度和BSA濃度下的有效性，使用以下關係式。[76]它進一步用於計算各種係統中[C10-4-C10im]Br2的熱力學參數。

式中，γo和γcmc是溶劑係統的表麵張力和溶液在cmc值下的表麵張力。如表1所示，[C10-4-C10im]Br2的∏cmc值隨BSA的溫度和濃度的增加而增加。這表明溫度和BSA都增加了[C10-4-C10im]的有效性 然而，如果91视频网址软件單獨分析每種情況，[C10-4-C10im]Br2係統的有效性隨著溫度的升高而增加，而BSA-[C10-4-C10im]Br2係統的有效性隨著溫度的升高而降低。

表麵自由能（Gmin）定義為自由能的變化，伴隨著溶液組分從本體相到表麵相的轉變，並通過以下方程式計算。[77]

Gs min的值與形成的表麵或表麵活性的穩定性成反比。在所有實驗溫度下，所有係統獲得的Gmin值都較低（表1）。Gmin的較低值表明將形成熱力學上更穩定的表麵。這表明穩定的表麵形成和分子間的良好相互作用 [C10-4-C10im]Br2和BSA。[78]

3.2.熱力學參數

計算了在不同濃度和溫度下[C10-4-C10im]Br2在不存在和存在BSA的情況下的膠束化和吸附熱力學參數，以確定溫度和BSA濃度的升高是否有利於膠束化（本體相濃度）或吸附 [C10-4-C10im]Br2的（界麵濃度）。使用以下關係式計算各種熱力學參數。[79]

式中，XCMC是CMC的摩爾分數單位值。 由此獲得的熱力學參數值如膠束化標準自由能（DG0m）和吸附標準自由能（DG0 ads）、膠束化焓（DH0m）和吸附焓（DH0 ads）以及膠束化熵（DS0m）和吸附熵（DS0 ads）如表2所示。 觀察到，與其他表麵參數一樣； 熱力學參數也隨溫度和BSA濃度的變化而變化。 在91视频网址软件的例子中，膠束化和吸附過程的DG0都是負值。 與膠束化相比，吸附自由能值隨溫度和BSA濃度的變化更大（圖3）。 觀察到DG0-ads比DG0-m更負，並且這種負性隨著BSA濃度的增加而不斷增加，這表明[C10-4-C10im]的吸附 空氣/水界麵上的Br2分子比其在體相中的膠束化更為突出，添加BSA通過與[C10-4-C10im]Br2形成一個在性質上更具表麵活性的絡合物來增強這種吸附過程（如91视频网址软件之前的結果所述）。 此外，隨著溫度的升高，DG0 ads的負性增加超過DG0 m，這表明熱攪拌有利於吸附而不是膠束化。 這種效應是由於高溫下疏水鏈的水化分解而產生的，而水化分解反過來會在[C10-4-C10im]Br2分子之間產生排斥作用。[80]

圖3. 在不同溫度下，DG0 m和DG0 ads隨BSA濃度的變化。

表2. [C10-4-C10im]Br2在不同溫度下吸附和膠束化的熱力學參數與BSA濃度的關係。

所有係統的膠束化焓均為負值，而[C10-4-C10im]Br2係統的吸附焓為正值，BSA-[C10-4-C10im]Br2係統的吸附焓為負值。 在所有情況下，膠束化焓和吸附焓均隨溫度的升高而降低。 這表明，膠束化過程在所有情況下均為放熱過程，而吸附過程僅在[C10-4-C10im]Br2係統中為吸熱過程，而在BSA-[C10-4-C10im]Br2係統中為放熱過程。 溫度對兩個過程的焓的影響相似。 膠束化和吸附的熵也以類似的方式變化。 膠束化熵的正值對DG0 m的負值負責，這表明膠束化過程在所有情況下都是熵驅動的。 [C10-4-C10im]Br2係統的吸附熵正值和BSA-[C10-4-C10im]Br2係統的吸附熵負值表明，[C10-4-C10im]Br2係統的吸附過程是熵驅動的，而BSA-[C10-4-C10im]Br2係統的吸附過程是焓驅動的。

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