Gemini表面活性剂分子结构对其水溶液中聚集行为的影响

Gemini表面活性剂是通过联接基团将两个具有亲水亲油性质的两亲结构单元在其亲水头基上或靠近亲水头基处以共价键方式连接而成的一类表面活性剂。这类表面活性剂由于联接基团的引入具有比传统单链表面活性剂更高的表面活性,同时分子结构中更多的可调控因素使其在水溶液中表现出更为丰富的自聚集行为,而且分子不同部位结构的改变对分子内或分子间相互作用产生不同的影响,可实现通过分子结构的设计有效调控其自聚集能力和聚集体结构。本综述将从联接基团、烷基链、亲水头基、反离子和其它功能性基团这五个方面概述近些年Gemini表面活性剂水溶液中聚集行为方面的研究进展,总结人们对Gemini表面活性剂分子间相互作用规律的认识,期望对于进一步发展这类高效的表面活性剂体系提供有益的帮助。

寡聚表面活性剂的合成及其聚集行为的研究

寡聚表面活性剂是由2个或2个以上单头单链的表面活性剂在头基处或靠近头基处由连接基团通过化学键连接而成的二聚、三聚、四聚乃至更高寡聚度的分子.Gemini表面活性剂(二聚表面活性剂)是最简单,也是最早被发现的寡聚表面活性剂,已经被大量报道.已有综述很好地总结了Gemini表面活性剂的物理化学性质.本文主要综述三聚及三聚以上寡聚表面活性剂的研究进展,包括寡聚表面活性剂的合成和结构、表/界面性质以及溶液中的聚集行为等,以期使研究者比较全面地认识寡聚表面活性剂领域的研究进展.

不同寡聚度磺酸盐表面活性剂与支化羧酸盐混合体系的聚集行为

采用表面张力、Zeta电位和小角中子散射技术,研究了pH 11条件下2-己基癸酸、异硬脂酸对具有单头单链十二烷基磺酸钠(SDoS)和星状四聚磺酸盐表面活性剂EDA-(C_(12)SO_3Na)_4的气液界面性质、胶束化行为和乳化性能的影响.结果表明,在气液界面和胶束中支化羧酸盐分子与磺酸盐表面活性剂间有不同程度的相互吸引作用,而且在降低表面张力效率方面具有协同作用,但胶束中分子间相互吸引作用更强的四聚磺酸盐表面活性剂混合体系在聚集体形成方面却未表现出协同作用.同时,随着羧酸盐的加入,SDoS和EDA-(C_(12)SO_3Na)_4呈现出不同的聚集体转变规律,羧酸盐与SDoS的混合聚集体随着浓度增大逐渐由球形胶束转变为棒状胶束,而羧酸盐与EDA-(C_(12)SO_3Na)_4的棒状胶束随着羧酸盐摩尔分数的增大而增长,随着总浓度的增大而减小.此外,在同等乳化烷烃的效果下,支化羧酸盐分子的加入可以大幅减少寡聚磺酸盐表面活性剂的使用量.

热响应性阴阳离子表面活性剂混合体系囊泡的构筑与稳定性调控

制备稳定的表面活性剂囊泡是进一步发展囊泡技术的关键.本工作制备了两种酰胺基分别在疏水链和连接基团的阳离子Gemini表面活性剂(C_(12)A-C_(2)-AC_(2)和C_(2)-AC_(12)A-C_(2))与阴离子谷氨酸表面活性剂(C_(2)Glu)混合体系囊泡,系统研究了酰胺基位置和羧基间氢键对囊泡形成与热稳定性的影响.结果表明,位于疏水链上的酰胺基通过氢键可有效促进表面活性剂混合体系囊泡形成和热稳定性,C_(12)A-C_(2)-AC_(2)&C_(2)Glu囊泡在升高温度过程中保持蓝色乳光不变,但对于酰胺基位于连接基团上的C_(2)-AC_(12)A-C_(2)&C_(2)Glu囊泡溶液,其蓝色乳光随温度升高逐渐转变为乳白色或出现沉淀,降低温度溶液再次恢复蓝色乳光.含有两个羧基的C_(2)Glu的带电量及分子间氢键随p H此消彼长,p H 5.0时C_(2)Glu羧基形成的分子间氢键促进了C_(12)A-C_(2)-AC_(2)&C_(2)Glu和C_(2)-AC_(12)A-C_(2)&C_(2)Glu囊泡的形成和热稳定性,在升温过程中混合体系囊泡溶液均没有产生沉淀,而p H 10.0时这两个体系形成的囊泡溶液随温度升高分别出现蓝色乳光加深和沉淀现象.这类具有温度响应性、高效形成囊泡的体系具有重要的实际应用价值.