宋?健，張寶浩，陳世鵬，阮?凱，張?寶，王富民

?

可用于溢油處理的室溫凝膠劑的制備及性能研究

宋?健，張寶浩，陳世鵬，阮?凱，張?寶，王富民

(天津大學化工學院，天津 300350)

近幾年來，超分子有機膠凝劑因具有易合成、多刺激響應等優(yōu)良特性，在油水分離、新型自修復材料等領域獲得廣泛關注．通過將凝膠劑2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酰十八胺的側鏈替換為帶有順式C＝C的油胺，制備了新型的凝膠劑B18．該凝膠劑對芳烴、烷烴及油品具有出色的室溫相選擇凝膠性能，此外，所形成的凝膠均具有自修復性和透明性．通過流變學破壞恢復實驗研究了B18凝膠的自修復性能．利用B18的粉末室溫凝膠性能，模擬了對芳烴及原油的回收實驗，結果表明B18對芳烴及原油均具有快速凝膠能力，凝膠后的油品可通過打撈實現(xiàn)油水分離．此外，通過紅外光譜證明了分子間自組裝驅動力；通過X射線衍射實驗及理論計算證明在側鏈引入順式C＝C，降低了側鏈間的局部結晶，增強了B18在烴類溶劑中的室溫凝膠性能．

凝膠；自修復；相選擇有機凝膠劑

超分子凝膠是指由低分子質量凝膠劑(LMOGs)在溶劑中通過氫鍵、π-π堆積、范德華力、靜電力、疏水作用等非共價鍵相互作用自組裝形成具有準固態(tài)性質的一類軟材料[1]．超分子凝膠在光、電、熱、超聲、機械力、化學作用等外界刺激下會發(fā)生相態(tài)的變化，因此具有刺激響應性．超分子凝膠在藥物緩釋、傳感器、模版材料、生物催化以及溢油處理等領域具有潛在的應用價值，得到了科研人員的廣泛關注[2-5].

據(jù)報道，每年由溢油事故導致泄露的石油及其制品高達1,500萬噸，頻發(fā)的海上溢油事件(如墨西哥灣原油泄漏事件)不僅對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重危害，而且導致巨大經濟損失[6-7]．除溢油事故外，越來越多的工業(yè)含油廢水及水不溶性有機溶劑(如苯、甲苯、環(huán)己烷等)的泄漏也威脅著公眾健康和陸地生態(tài)系統(tǒng)．目前，油品回收主要采用的材料和技術主要有原位燃燒、使用圍油欄和撇油器[8]、生物降解[9]、分散劑[10]以及凝油劑[11]等．其中原位燃燒會造成大氣污染和資源浪費；采用圍油欄、撇油器等物理法工作量大且回收效率低；利用投放微生物降解油品的方法速度緩慢，且存在安全隱患；使用分散劑將油品迅速乳化分散在水中，但并未將油品真正除去，可能會引起二次污染．由于以上技術都存在一定的缺陷，在處理大規(guī)模溢油事件時作用十分有限．近年來，基于LMOGs的相選擇性超分子有機凝膠劑(PSOGs)可以從油水混合物中選擇性地將油相凝膠，更方便地實現(xiàn)油水分離，因此，利用PSOGs來實現(xiàn)溢油處理成為超分子領域的研究熱點[11]．

目前，使用PSOGs實現(xiàn)油水分離的方式主要有兩種：助溶劑法[12-16]和粉末法[17-19]．助溶劑法是指將凝膠劑溶解到良性載體溶劑中，再將溶有凝膠劑的溶液加入油中將油固化．但目前已報道的PSOGs大都需要使用毒性大的溶劑或需要持續(xù)加熱保持溶液狀態(tài)，限制了實際的應用．粉末法指將凝膠劑粉末直接撒在油相表面在室溫下即可形成凝膠，較溶液法相對方便且環(huán)保．另外，目前具有室溫凝膠性能的粉末型凝膠劑均為偶然發(fā)現(xiàn)，室溫下形成凝膠的機理尚不明確，如何設計具有室溫凝膠性能的粉末型凝膠劑成為一個困難的挑戰(zhàn)．

本文在前期工作的基礎上，通過調節(jié)分子間作用力，將凝膠劑A18的側鏈十八胺替換為中間帶有順式雙鍵的油胺，降低烷基鏈之間的局部結晶性，制備了新型凝膠劑B18(見圖1)，該凝膠劑對芳烴、烷烴以及不同種類的油品都具有出色室溫凝膠性能．此外所形成的凝膠均具有優(yōu)異的透明性和自修復性．

圖1?凝膠劑A18、B18的結構

1?實驗部分

1.1?實驗原料與儀器

D-葡萄糖酸是質量分數(shù)為50%,的水溶液，3，4-二氯苯甲醛、濃鹽酸(質量分數(shù)為37.5%,)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、十八胺、油胺及各種溶劑均為市售AR試劑．

核磁共振(1H NMR)譜圖使用Varian Bruck-400核磁共振儀測定，以TMS為內標，DMSO-6為溶劑．流變學數(shù)據(jù)由安東帕MCR 301流變儀測得．紅外(FT-IR)光譜通過FTS 3000傅里葉紅外光譜儀測定．X射線衍射(XRD)使用日本理學D/MAX-2500,射線衍射儀測定，掃描速度5°/min，2,＝2°～40°，步長0.02°．使用Gaussian 09軟件和密度泛函理論(DFT)方法對分子進行優(yōu)化，計算出最優(yōu)構型．

1.2?合成步驟

1.2.1?2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酸甲酯的合成

在10,℃下，向裝有機械攪拌、溫度計的1,L四口瓶中加入196.20,g(0.50,mol)質量分數(shù)為50%,的D-葡萄糖酸水溶液、100,mL甲醇、200,mL濃鹽酸，攪拌10,min．接著向體系中加入87.50,g(0.50,mol)3，4-二氯苯甲醛的300,mL甲醇溶液，攪拌24,h后再加入100,mL水，攪拌2,h后抽濾，濾餅用水洗滌至中性，然后用500,mL二氯甲烷加熱回流洗滌5次，干燥得產品，產率為76%,．

1.2.2?2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酸酰十八胺(凝膠因子A18)的合成

在室溫下，向裝有機械攪拌、溫度計的1,L四口瓶中加入2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酸甲酯47.10,g(128.27,mmol)、乙醇300,mL、催化劑4-二甲氨基吡啶(DMAP)0.06,g(0.049,2,mmol)，攪拌30,min后加入十八胺102.90,g(384.82,mmol)，室溫攪拌過夜．反應完畢后向體系中加入100,mL水，攪拌2,h后抽濾．濾餅用水洗滌后，用甲醇洗滌抽干得到粗品．將粗品用甲醇重結晶，烘干得到白色固體，產率為65%,．

1.2.3?2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酸酰油胺(凝膠因子B18)的合成

在室溫下，向裝有機械攪拌、溫度計的1,L四口瓶中加入2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酸甲酯47.1,g(128.27,mmol)、乙醇300,mL、催化劑4-二甲氨基吡啶(DMAP)0.06,g(0.049,2,mmol)，攪拌30,min后加入油胺102.93,g(384.82,mmol），室溫攪拌過夜．反應完畢后向體系中加入100,mL水，攪拌2,h后抽濾．濾餅用水洗滌后，用甲醇洗滌抽干得到粗品．將粗品用甲醇重結晶，烘干得到白色固體，產率為67%,．

1.3?化合物的確定化合物核磁數(shù)據(jù)如下．

2，4-(3，4-二氯苯亞甲基）-D-葡萄糖酸甲酯：熔點為188.6～189.2,℃．1H NMR(400,MHz，DMSO-6)：7.79(d，1,H，Ar-H)，7.65(d，1,H，Ar-H)，7.46(m，1,H，Ar-H)，5.66(s，1,H，OCHO)，5.06(d，1,H，OH)，4.79(d，1,H，OH)，4.73(d，1,H，OH)，4.47(t，1,H，CH)，4.00(d，1,H，CH)，3.80(d，1,H，CH)，3.69(s，3,H，CH3)，3.65(m，1,H，CH)，3.45(m，1,H，CH2)，3.43(m，1,H，CH2)；13,C NMR(101,MHz，DMSO-6)：169.07，139.24，131.96，131.34，130.85，129.16，127.47，98.48，79.36，79.15，69.28，63.54，62.84，52.10．

凝膠劑A18：熔點為185.4～186,℃；1,H NMR (400,MHz，DMSO-6)：7.90(s，1,H，Ar-H)，7.65(d，1,H，Ar-H)，7.54(d，1,H，Ar-H)，7.44(t，1,H，CONH)，5.67(s，1,H，OCHO)，4.72(dd，2,H，OH)，4.47(t，1,H，OH)，4.34(s，1,H，CH2)，3.99(d，1,H，CH)，3.76(d，1,H，CH2)，3.64(m，1,H，CH2)，3.54(m，1,H，CH)，3.41(m，1,H，CH)，3.11(m，2,H，CH2)，1.41(m，2,H，CH2)，1.23(s，30,H，CH2)，0.85(t，3,H，CH3)；13,C NMR(101,MHz，DMSO-6)：168.24，139.29，131.86，131.35，130.68，129.24，127.57，98.51，80.70，79.71，69.45，62.91，62.78，38.77，31.78，29.75，29.53，29.31，29.19，26.87，22.58，14.42．

凝膠劑B18：熔點為186.4～186.6,℃；1,H NMR(400,MHz，DMSO6)：7.89(d，1,H，Ar-H)，7.66(d，1,H，Ar-H)，7.55(dd，1,H，Ar-H)，7.44(t，1,H，CONH)，5.67(s，1,H，OCHO)，5.39(m，2,H，?CH＝CH)，4.73(d，1,H，OH)，4.69(d，1,H，OH)，4.45(t，1,H，OH)，4.34(d，1,H，CH)，4.00(dt，1,H，CH)，3.76(dd，1,H，CH2)，3.64(dp，1,H，CH2)，3.55(ddd，1,H，CH)，3.44(m，1,H，CH)，3.15(m，2,H，CH2)，1.96(dt，4,H，CH2)，1.45(m，2,H，CH2)，1.29(m，22,H，CH2)，0.87(m，3,H，CH3)；13,C NMR(101,MHz，DMSO-6)：168.24，139.30，131.89，130.68，130.07，129.23，127.56，98.54，80.73，79.74，69.51，62.95，62.83，38.79，31.77，29.75，29.64，29.53，29.38，29.32，29.17，29.13，29.08，27.11，27.06，26.88，22.57，14.40．

1.4?凝膠性能測試

1.4.1?凝膠性能

準確稱量定量的凝膠劑及溶劑加入試管中，用四氟帶密封，加熱使凝膠劑完全溶解，在室溫下靜置12,h．采用“倒轉試管法”檢驗凝膠形成與否：若管內的均相“類固體”材料穩(wěn)定、不流動，則判定凝膠形成．每個實驗重復檢測3次．室溫凝膠性能測試同樣按上述步驟操作，將定量凝膠劑與溶劑加入試管，無需加熱，在室溫下靜置12,h后判定凝膠形成與否．

1.4.2?凝膠-溶膠相轉變溫度(gel)測量

采用“落球法”測試凝膠-溶膠相轉變溫度(gel)：在試管中制備質量濃度為20mg/mL的凝膠樣品，挑選質量0.15,g、半徑5,mm的小球，將小球輕輕置于凝膠表面．油浴加熱，當小球剛好完全浸沒于凝膠中時，此時的溫度為凝膠-溶膠相轉變溫度(gel)．每個實驗重復檢測2次，2次測量誤差小于?±1,℃．

1.4.3?最低凝膠濃度(CGC)測定

準確稱量一定量的凝膠劑和溶劑于試管中混合密封，加熱試管至凝膠劑全部溶解，冷卻至室溫，若12,h內形成凝膠，則向試管中加入少量溶劑(0.1～0.2,mL)，重復上述步驟，直至凝膠不能形成，上次的凝膠濃度即為最低凝膠濃度．每個實驗重復檢測??2次．

2?結果與討論

2.1?凝膠劑的凝膠性能

首先，對凝膠劑的凝膠性能進行了測試，測試結果如表1所示．通過測試發(fā)現(xiàn)，凝膠劑A18與B18的熱凝膠性能差別不大，都對烷烴、芳烴以及油品具有出色的凝膠性能．二者在烴類溶劑中具有較低的CGC，在某些溶劑(如十四烷、柴油、石蠟油、泵油等)中的CGC低于1mg/mL，屬于超級凝膠因子[16]．此外，二者的凝膠都具有較高的gel，說明所形成的凝膠具有良好的熱穩(wěn)定性．有趣的是，與A18相比，通過引入順式雙鍵制備的凝膠劑B18在芳烴、烷烴以及油品中均具有優(yōu)異的室溫凝膠性能，即可直接以粉末形式凝膠溶劑，無需加熱過程，此性質在超分子領域是十分罕見的．因此，本文對凝膠劑B18進行重點?研究．

2.2?透明性及自修復性

測試過程發(fā)現(xiàn)，凝膠劑B18所形成的凝膠均具有高度的透明性及成膜性．如圖2所示，B18的氯苯凝膠(質量濃度為10mg/mL)可制成厚度為1,mm的薄膜，且該薄膜可隨意彎曲，具有一定的柔韌性，此性質使其在制造光學器件領域具有潛在的應用價值.

表1?不同溶劑中凝膠劑A18、B18的凝膠性能

Tab.1?Gelation abilities of A18 and B18 in various solvents

注：TG表示透明凝膠；OG表示不透明凝膠；I表示不溶；PCGC表示室溫下粉末最低凝膠濃度．

圖2?B18凝膠的透明性及自修復性

在凝膠測試過程中發(fā)現(xiàn)，所形成的凝膠用玻璃棒攪碎之后可快速地發(fā)生自修復現(xiàn)象．為證明B18凝膠的自修復性，采用流變儀對B18凝膠進行了破壞恢復實驗，結果見圖3．從圖中可以看出，質量濃度為10mg/mL的B18氯苯、柴油及原油凝膠在被機械力破壞前其儲能模量(′)大于損耗模量(″)，證明其具有固體性質；經100%,應變破壞后，當應變恢復為0.1%,時，凝膠的儲能模量可立即恢復至原始凝膠的強度并保持平衡，并在隨后的多次循環(huán)中，儲能模量也沒有明顯減弱，流變實驗結果說明B18凝膠具有自修復性．

為進一步證明凝膠的自修復性，設計如下實驗來觀察凝膠自修復的過程，如圖2(b)所示，質量濃度為10mg/mL的B18氯苯凝膠塊，分別染色為紅色和紫色．將每個凝膠塊切成小凝膠塊，然后將小凝膠塊依次拼接在一起，靜置10,min后，凝膠塊重新粘連在一起，同樣表明凝膠具有自修復的性能．

2.3?溢油處理

由于凝膠劑B18具有出色的室溫凝膠性，可直接以粉末形式凝膠油品，因此模擬了溢油處理的過程，如圖4所示．將20,mL甲苯倒入200,mL水中，在混合體系表面加入0.4,g(質量濃度為20mg/mL)的凝膠劑B18粉末，甲苯層在10,s內即可被凝膠，凝膠后的甲苯具有一定的機械強度，并可用網勺撈起實現(xiàn)油水分離．撈起的凝膠可經過簡單蒸餾實現(xiàn)甲苯的回收，殘留的凝膠劑經研磨后可重復利用．這是目前已報道的對芳烴室溫凝膠速度最快的凝膠劑[20]．

此外，還模擬了原油的回收實驗，如圖4所示．首先配制了30,mL原油與200,mL海水的混合體系，將1.5,g(質量濃度50mg/mL)的凝膠劑B18粉末撒在油相表面，原油可在1,min之內凝膠，且形成的凝膠具有一定的機械強度，容易通過打撈的方式實現(xiàn)油品的回收．此外，由于原油成分比較復雜，僅可通過蒸餾回收輕質組分，剩余的殘渣可經煉油廠進一步加工實現(xiàn)資源化利用．該凝膠劑的快速粉末室溫凝膠性能使其在處理芳烴泄漏及海上溢油等領域具有一定的應用價值．

圖3?凝膠劑B18在不同溶劑中凝膠的流變學測試結果

Fig 3 ?Rheology test of gelator B18 in different gels

圖4?利用B18粉末對甲苯和原油的溢油回收模擬

2.4?紅外光譜測試

為研究凝膠形成的驅動力，進行了紅外光譜測試．從圖5可以看出，凝膠劑B18粉末的OH(NH)的不對稱伸縮振動峰出現(xiàn)在3,398,cm-1，而在苯中制備的干凝膠及凝膠態(tài)的OH(NH)的吸收峰分別遷移至3,394,cm-1和3,379,cm-1；B18粉末C＝O的不對稱伸縮振動峰出現(xiàn)在1,630,cm-1，在苯干凝膠及凝膠態(tài)分別遷移至1,627,cm-1和1,624,cm-1，說明OH(NH)和C＝O形成了氫鍵參與了自組裝；此外，CH2的不對稱伸縮振動(as)和對稱伸縮振動(s)分別出現(xiàn)在2,979,cm-1和2,854,cm-1，而在苯干凝膠和凝膠態(tài)的CH2的不對稱伸縮振動(as)和對稱伸縮振動(s)則都出現(xiàn)在2,923,cm-1和2,852,cm-1，這說明在凝膠中烷基鏈之間由于范德華作用力導致的聚集，使得吸收峰出現(xiàn)了紅移．此外，前期工作證明了π-π堆積作用對凝膠的形成過程同樣起了重要作用[16]．綜上，氫鍵、π-π堆積及范德華力是凝膠劑自組裝過程的主要驅?動力．

1—B18粉末；2—B18-苯干凝膠；3—B18-苯凝膠

2.5?X射線衍射測試

為進一步研究側鏈引入雙鍵對室溫凝膠性能的影響，對A18和B18的甲苯干凝膠粉末進行了X射線衍射測試．如圖6所示，在自組裝狀態(tài)下，A18-甲苯干凝膠XRD圖像在2.96,nm、1.48,nm和0.98,nm處顯示3個反射峰，其比例為1∶1/2∶1/3，表明凝膠劑分子間具有層狀堆積結構，且層間距為2.96,nm[13].此外，分子層間距大于由計算得到的A18的最優(yōu)化構型的分子長度(2.84,nm，見圖7(a))，但該值小于分子長度的2倍，這可能由凝膠劑分子的烷基鏈之間相互交叉導致的(見圖7(c))．而B18-甲苯干凝膠的XRD表明B18具有較長的分子層間距(3.21,nm)，這說明由于雙鍵的存在導致B18分子間烷基鏈排列不規(guī)整，因此交叉程度較低．

圖6?A18-甲苯干凝膠和B18-甲苯干凝膠的XRD譜圖

圖7 A18、B18分子的最優(yōu)化構型和A18、B18的自組裝模型

此外，B18與A18相比，在XRD譜圖的廣角區(qū)域有較寬的衍射峰，說明B18干凝膠的結晶性與A18相比顯著降低．對于A18而言，在廣角區(qū)觀察到的尖銳衍射峰表明A18干凝膠中分子排列更為有序．如圖7所示，通過以上分析提出了A18與B18凝膠的組裝模型，凝膠劑分子間通過氫鍵和π-π堆積作用形成一維組裝體，組裝體之間通過范德華力作用相互交叉形成纖維，從而束縛溶劑形成凝膠．通過將A18的側鏈用含有順式雙鍵的油胺代替導致組裝體之間的烷基鏈的局部結晶性降低，使得B18粉末分子間作用力減弱而容易被溶劑分子破壞，因此B18粉末具有更好的溶解性，從而具有室溫凝膠性能．

3?結?語

通過對凝膠劑2，4-(3，4-二氯苯亞甲基)-D-葡萄糖酰十八胺的分子間作用力進行調節(jié)，在其側鏈中引入順式雙鍵，制備了新型的凝膠劑B18．該凝膠劑可在室溫下以粉末形式凝膠芳烴、烷烴及油品．此外，所形成的凝膠均具有透明性．通過流變學破壞恢復實驗證明了B18凝膠具有優(yōu)異的自修復性能．利用B18的粉末室溫凝膠性能，模擬了芳烴及原油的回收實驗，說明其在芳烴泄漏及海上溢油等領域具有一定的應用價值．此外，通過紅外測試表明，分子間氫鍵、π-π堆積及范德華力為分子間自組裝的主要驅動力．更重要的是，通過A18與B18的X射線衍射實驗，結合理論計算，表明側鏈中順式雙鍵的引入降低了烷基鏈間的局部結晶性，使其溶解性增強，因此凝膠劑B18具有出色的室溫凝膠性能．

［1］ Yu X，Chen L，Zhang M，et al. Low-molecular-mass gels responding to ultrasound and mechanical stress：Towards self-healing materials[J]. Chemical Society Reviews，2014，43(15)：5346-5371.

［2］ Srivastava B K，Manheri M K. Towards a fragment-based approach in gelator design：Halogen effects leading to thixotropic，mouldable and self-healing systems in aryl-triazolyl amino acid-based gelators![J]. Chemical Communications，2017，53(32)：4485-4488.

［3］ Mukhopadhyay R D，Praveen V K，Hazra A，et al. Light driven mesoscale assembly of a coordination polymeric gelator into flowers and stars with distinct properties[J]. Chemical Science，2015，6(11)：6583-6591.

［4］ John G，Vemula P K. Design and development of soft nanomaterials from biobased amphiphiles[J]. Soft Matter，2006，2(11)：909-914.

［5］ Vidyasagar A，Handore K，Sureshan K M. Soft optical devices from self‐healing gels formed by oil and sugar‐based organogelators[J]. Angewandte Chemie International Edition，2011，50(35)：8021-8024.

［6］ Okesola B O，Smith D K. Applying low-molecular weight supramolecular gelators in an environmental setting-self-assembled gels as smart materials for pollutant removal[J]. Chemical Society Reviews，2016，45(15)：4226-4251.

［7］ Joye S B. Deepwater horizon，5 years on[J]. Science，2015，349(6248)：592-593.

［8］ Broje V，Keller A A. Improved mechanical oil spill recovery using an optimized geometry for the skimmer surface[J]. Environmental Science & Technology，2006，40(24)：7914-7918.

［9］ Kostka J E，Prakash O，Overholt W A，et al. Hydrocarbon-degrading bacteria and the bacterial community response in Gulf of Mexico beach sands impacted by the deepwater horizon oil spill[J]. Applied and Environmental Microbiology，2011，77(22)：7962-7974.

［10］ Gong Y，Zhao X，Cai Z，et al. A review of oil，dispersed oil and sediment interactions in the aquatic environment：Influence on the fate，transport and remediation of oil spills[J]. Marine Pollution Bulletin，2014，79(1/2)：16-33.

［11］ Bhattacharya S，Krishnan-Ghosh Y. First report of phase selective gelation of oil from oil/water mixtures. Possible implications toward containing oil spills[J]. Chemical Communications，2001(2)：185-186.

［12］ Jadhav S R，Vemula P K，Kumar R，et al. Sugar-derived phase-selective molecular gelators as model solidifiers for oil spills[J]. Angewandte Chemie International Edition，2010，122(42)：7861-7864.

［13］ Basak S，Nanda J，Banerjee A. A new aromatic amino acid based organogel for oil spill recovery[J]. Journal of Materials Chemistry，2012，22(23)：11658-11664.

［14］ Prathap A，Sureshan K M. A mannitol based phase selective supergelator offers a simple，viable and greener method to combat marine oil spills[J]. Chemical Communications，2012，48(43)：5250-5252.

［15］ Pathak N P，Chatterjee D，Paul A，et al. Arabinose based gelators：Rheological characterization of the gels and phase selective organogelation of crude-oil[J]. RSC Advances，2016，6(95)：92225-92234.

［16］ Guan X，F(xiàn)an K，Gao T，et al. A novel multi-stimuli responsive gelator based on D-gluconic acetal and its potential applications[J]. Chemical Communications，2016，52(5)：962-965.

［17］ Vibhute A M，Muvvala V，Sureshan K M. A sugar-based gelator for marine oil-spill recovery[J]. Angewandte Chemie International Edition，2016，55(27)：7782-7785.

［18］ Ren C，Shen J，Chen F，et al. Rapid room-temperature gelation of crude oils by a wetted powder gelator[J]. Angewandte Chemie International Edition，2017，56(14)：3847-3851

［19］ Datta S，Samanta S，Chaudhuri D. Near instantaneous gelation of crude oil using naphthalene diimide based powder gelator[J]. Journal of Materials Chemistry A，2018，6(7)：2922-2926.

［20］ Zhang X，Song J，Ji W，et al. Phase-selective gelators based on closed-chain glucose derivatives：Their applications in the removal of dissolved aniline/ nitrobenzene，and toxic dyes from contaminated water [J]. Journal of Materials Chemistry A，2015，3(37)：18953-18962.

(責任編輯：田?軍)

Synthesis andGelation Properties of Rapid Room-Temperature Phase-Selective Gelator for Oil Spill

Song Jian，Zhang Baohao，Chen Shipeng，Ruan Kai，Zhang Bao，Wang Fumin

(School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University，Tianjin 300350，China)

In recent years, supramolecular organogelators have attracted attention in oil-water separation and self-repairing materials due to their excellent properties，such as easy synthesis and multi-stimuli-responsive properties. By replacing the side chain of the gelator 2，4-(3，4-dichlorobenzylidene)-D-glucosyloctadecylamine with oleylamine which contains a cis C＝C in the middle of the chain，a novel gelator B18 was prepared. Gelator B18 has a rapid room-temperature phase-selective gelation capability for aromatics，alkanes，and oils. Additionally，the B18 gel showed self-healing properties and transparency. The self-healing property of B18 gel was studied through a rheology test. The recovery experiments of leaked aromatics and spilled oils were simulated using the B18 powder at room temperature. The driving force of intermolecular self-assembly was proven by infrared spectroscopy. X-ray diffraction experiments and theoretical calculations showed that the introduction of cis C＝C in the side chain reduces the local crystallization between the side chains and enhances the room-temperature gel properties of B18 in hydrocarbon solvents.

gel；self-healing；phase-selective organogelator

10.11784/tdxbz201803095

O641.3

A

0493-2137(2019)02-0143-07

2018-03-26；

2018-04-27.

宋?健（1969—??），男，博士，教授.

王富民，wangfumin@tju.edu.cn.

國家自然科學基金資助項目(21476164).

the National Natural Science Foundation of China(No.21476164).