低聚阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用

为对比研究不同寡聚度的阳离子季铵盐表面活性剂与磺基两性表面活性剂之间的相互作用,合成了一种Gemini阳离子季铵盐表面活性剂Malic-2C12及一种三聚阳离子季铵盐表面活性剂Citric-3C12。通过表面张力技术,分别研究了十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、Malic-2C12及Citric-3C12与磺基两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱(EHSB)之间的相互作用。结果表明,DTAB与EHSB的混合行为接近于理想混合。然而,Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的临界胶束浓度(CMC)均低于理想混合模型的CMC,表明两种表面活性剂分子在混合胶束中存在协同作用。表面活性剂分子优先进入体相聚集形成混合胶束,而在表面吸附层中的排列变得疏松,导致Malic-2C12或Citric-3C12与EHSB混合体系的表面张力(γCMC)反而高于单一表面活性剂体系。另外,结合相互作用参数结果,发现随着阳离子表面活性剂的寡聚度由1(DTAB)增加至2(Malic-2C12)再到3(Citric-3C12),其与EHSB之间的协同作用逐渐增强,存在协同作用的比例区间逐渐增大,但寡聚度逐级增加所带来的增效逐渐放缓。

气液界面上磺基甜菜碱两性表面活性剂分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了两性表面活性剂十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱在气-液界面的聚集结构,分析了影响液膜稳定性的因素。结果表明,界面生成能对界面膜的稳定有重要作用,增加表面活性剂在液膜上的浓度利于界面膜的稳定。通过表面活性剂头基与水分子之间的径向分布函数,可把表面活性剂周围的水分子分为3种类型:结合水、捕获水和自由水。其中表面活性剂通过氢键、静电作用等束缚结合水和捕获水的能力与液膜稳定性密切相关,模拟发现磺基甜菜碱对水分子具有强烈的结合作用,是泡沫稳定的重要影响因素。