Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini表面活性剂是类分子中含有两个或两个以上亲水亲油基团的新型表面活性剂.介绍了Gemini表面活性剂独特的胶束结构和界面吸附状态,讨论了几种类型Gemini表面活性剂的合成方法及产品性能,同时指出开发此类表面活性剂具有十分广泛的应用前景.     

Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini表面活性剂是类分子中含有两个或两个以上亲水亲油基团的新型表面活性剂.介绍了Gemini表面活性剂独特的胶束结构和界面吸附状态,讨论了几种类型Gemini表面活性剂的合成方法及产品性能,同时指出开发此类表面活性剂具有十分广泛的应用前景.     

Gemini型表面活性剂的合成与性能表征

以丙烯酸甲酯、不同的长链脂肪酸(癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸)及乙二胺为主要原料,经过加成、酰化及皂化等反应,合成了一类Gemini型阴离子表面活性剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二丙酸钠(DAMC)。实验还对合成的表面活性剂(C10-DAMC、C12-DAMC、C14-DAMC、C16-DAMC)相关性能进行了表征。在25℃时,γCMC　分别为28.3、27.1、34.7、41.0mN/m;临界胶束浓度(CMC)分别为3.4×10-3、9.6×10-4、3.8×10-4、1.3×10-4mol/L;胶束聚集数(Nm)分别为47.3、41.6、36.2、30.7。合成样品显示出优良的乳化、润湿、泡沫及耐硬水洗涤等应用性能。     

阳离子型Gemini表面活性剂胶束体系的热力学性质

通过测量开路电压、电导率等参数,测定了m-S-m.2Br型阳离子Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)及其温度响应特点。实验结果表明:该类表面活性剂比传统阳离子表面活性剂具有更强的胶团生成能力,在所研究的温度范围内(20~55℃),CMC随温度的升高略有增大;根据质量作用模型计算所得的热力学数据表明:该类表面活性剂的胶束化过程服从熵驱动机理,并出现了焓/熵补偿现象。     

间苯二甲酰胺Gemini表面活性剂的合成及性能

采用3-二甲氨基丙胺和间苯二甲酰氯为原料,合成二(3-二甲氨基丙基)间苯二甲酰胺,再分别与溴代正十二烷、溴代正十四烷和溴代正十六烷反应制得3种含酰胺键的Gemini阳离子表面活性剂(C12-N-C12、C14-N-C14、C16-N-C16).采用IR、1 H-NMR、元素分析表征了其结构.测定其临界胶束浓度(CMC)分别为5.96×10-4、1.03×10-4、6.25×10-5 mol·L-1;表面张力(γCMC)分别为40.83、38.76、38.08 mN·m-1;Krafft点分别为0、0、12℃,并研究了其乳化性、泡沫性质.     

阳,阴离子型表面活性剂混合溶液的表面吸附和混合胶团形 …

用滴体积法测定了标题二元混合溶液的表面张力,计算了两纯组分的饱和吸附量和吸附常数。为反映混合吸附时表面积发生的变化,利用实验数据得到了该体系的β＾σ（π）函数式。以Ｓｉｄｄｉｑｕｉ和Ｆｒａｎｓｅｓ的方法求出了不同摩尔比二元混合溶液的γ、Гｔ和θ值,其结果与实验相符。     

Gemini表面活性剂的合成及性能

以二苯乙烷和长碳链脂肪酰氯为原料合成出Gemini磺酸表面活性剂,通过核磁氢谱和红外光谱对化合物的结构进行表征,测定了其水溶液的表面张力,得出其表面张力曲线,进而算出其他相关参数.3种Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)值随烷基疏水碳链的增长而降低.与线性十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,Gemini表面活性剂G12-2-12的C20值降低94.4%,CMC值降低91.3%.G12-2-12的饱和吸附面积(Amin)比对应单基表面活性剂的2倍降低27%,且Gemini表面活性剂在气液界面上排列更加紧密.     

Gemini表面活性剂在固液界面的吸附

介绍了一类新型表面活性剂-Gemini表面活性剂，综述了Gemini表面活性剂在固液界面的吸附。     

Gemini阳离子表面活性剂胶束聚集数的测定

以芘为荧光探针,十六烷基氯化吡啶为猝灭剂,用芘饱和水溶液配制浓度范围为0.10 ～2.40 mmol/L的系列Gemini阳离子表面活性剂溶液,用稳态荧光探针法测定了该系列表面活性剂的临界胶束浓度CMC与胶束聚集数Nm.实验结果表明:该方法测定的CMC值与电导率法测定的CMC值相当;选择猝灭剂浓度为0.20～0.50 mmol/L时,所测得的表面活性剂胶束聚集数基本不变;当表面活性剂16-X-16浓度为4～9倍CMC时,胶束聚集数随表面活性剂浓度增大而线性增大;利用外推法得到的该表面活性剂临界胶束聚集数约为亲油基同碳数的CTAB临界胶束聚集数的一半.     

全氟代表面活性剂水溶液囊泡性质的研究

通过一种新型的全氟代表面活性剂（APFO）、水和氯化铵对形成囊泡影响的研究，表明APFO／H2O／NH4C1体系可在一定时间和较大温度范围内以及各组分含量变化较宽的范围内都能形成囊泡。而且当温度为40℃，NH4C1的质量分数为0．04－0．1，APFO的质量分数为0．02－0．42时，形成的囊泡尺寸无变化，且能稳定存在24h以上，为药物的包藏及缓释提供了必要条件。     

Gemini表面活性剂胶束化的热力学模型

用修正过的Camesano热力学模型计算联接基团为聚亚甲基链的季铵盐型Gemini表面活性剂的胶团化自由能，探讨联接基团长度、形成胶团的七项自由能因子和烃基链长度对胶团的大小、形状、cmc及胶团尺寸分布的影响．所计算的cmc，胶团的大小和形状等胶团性质均与实验数据较一致．     

酯基Gemini阳离子表面活性剂的表面化学性质与胶团化作用

通过电导率和表面张力的测定,系统地研究了不同温度下烷基-α,ω-双(二甲基酰氧乙基溴化铵)(Ⅱ-12-s)酯基G em in i表面活性剂的表面活性及其溶液表面吸附和形成胶团的热力学函数。结果表明:在298~318 K,临界胶团浓度(CM C)和平衡表面张力(γ)分别为2.51×10-6~4.24×10-6m o l/L和32.9~34.2 mN/m,表面吸附和形成胶团的自由能分别为-68.78~-77.20kJ/m o l和-40.91~-49.80 kJ/m o l,Ⅱ-12-s在溶液、表面吸附及形成胶团过程中均为熵驱动过程。     

Gemini表面活性剂及其应用

Gemini表面活性剂是近十几年发展起来的新一代表面活性剂,其分子结构独特新颖,性能优良,应用前景广阔,特别是在高科技领域应用广泛.综述了Gemini表面活性剂的发展历程、分子结构、性能、制备和应用.     

气-液界面上的Gemini表面活性剂/DNA复合膜

用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术和原子力显微镜探讨平衡时间、盐浓度和连接基团长度对气-液界面上阳离子型Gemini表面活性剂([C18H37(CH3)2N+-(CH2)s-N+(CH3)2C18 H37]·2Br－,简写成18-s-18,s=3、4、6、8、10、12)与DNA分子之间相互作用的影响.结果表明,表面活性剂与DNA分子之间的相互作用达到平衡时需较长时间;随着盐浓度的增加,盐的屏蔽作用增大,致使表面活性剂与DNA分子之间的相互作用减弱;当连接基团为刚性(s=3、4)时,分子间的空间位阻较小,Gemini表面活性剂/DNA复合膜主要形成纤维结构;而当连接基团为柔性(s≥8)时,分子间的位阻效应增大,则主要形成片状聚集体.     

水溶液中阳离子Gemini表面活性剂与右旋糖苷相互作用

通过黏度、电导和紫外光谱方法研究了水溶液中阳离子Gem in i表面活性剂1,2-二亚甲基-双(烷基二甲基溴化铵)(简写为10-2-10和12-2-12)和右旋糖苷之间的相互作用.由于二者之间的相互作用,在Gem in i表面活性剂10-2-10和12-2-12存在下,右旋糖苷溶液表现出电粘效应;随着溶液中右旋糖苷浓度的增加,Gem in i表面活性剂10-2-10和12-2-12胶束电离度呈增加趋势,且右旋糖苷与Gem in i表面活性剂12-2-12之间的相互作用要强于与10-2-10间的相互作用.     

非离子型Gemini表面活性剂的表面活性与固液界面吸附特性研究

利用最大泡压法和静态吸附实验测定了烷基酚聚氧乙烯醚型Gemini表面活性剂(GSmn)和壬基酚聚氧乙烯(10)醚(S910)在40℃下的表面张力,考察了Gemini表面活性剂的分子结构对其表面活性及其在固液界面吸附特性的影响.实验结果表明,在一定温度下,当GSmn的亲水基团相同时,其临界胶束浓度和最低表面张力均随烷基链长的增加而降低;疏水基相同时,GSmn的氧乙烯基数越多,临界胶束浓度越高,最低表面张力越低.S910与GS910的界面活性相近,但后者更易在溶液表面吸附.GSmn在高岭土上的饱和吸附量随GSmn烷基链长度的增加而增加,随氧乙烯基数增加而降低;GS910在高岭土上的饱和吸附量比S910低.     

非离子型Gemini表面活性剂的表面活性与固液界面吸附特性研究

利用最大泡压法和静态吸附实验测定了烷基酚聚氧乙烯醚型Gemini表面活性剂（GSmn）和壬基酚聚氧乙烯（10）醚（S910）在40℃下的表面张力，考察了Gemini表面活性剂的分子结构对其表面活性及其在固液界面吸附特性的影响。实验结果表明，在一定温度下，当GSmn的亲水基团相同时，其临界胶束浓度和最低表面张力均随烷基链长的增加而降低；疏水基相同时，GSmn的氧乙烯基数越多，临界胶束浓度越高，最低表面张力越低。S910与GS910的界面活性相近，但后者更易在溶液表面吸附。GSmn在高岭土上的饱和吸附量随GSmn烷基链长度的增加而增加，随氧乙烯基数增加而降低；GS910在高岭土上的饱和吸附量比S910低。     

温度和添加剂对季铵盐Gemini表面活性剂CMC的影响

合成了季铵盐Gemini表面活性剂C12-3-C12·2Br,用电导率法测定了C12-3-C12·2Br在不同温度和添加各种有机醇、无机盐时的临界胶束浓度(CMC).结果表明,随温度升高,C12-3-C12·2Br的CMC逐渐增大;随有机醇中烷基碳链的增长,CMC逐渐降低;随无机盐中负离子电荷数升高,CMC明显降低.     

含丁二酸酯Gemini阳离子表面活性剂的合成及缓蚀性能

在甲醇钠催化下,丁二酸二甲酯与N,N-二甲基乙醇胺进行酯交换反应合成二(二甲基胺基乙基)丁二酸酯,产率91.2%(以丁二酸二甲酯计);再与正溴代十二烷或正溴代十六烷反应合成了两种新型含丁二酸酯基的Gem in i阳离子表面活性剂n-CnH2n+1(CH3)2N+CH2CH2OCOCH2CH2COOCH2-CH2N+(CH3)2CnH2n+1-n.2B r(n=12或16)[以二(二甲基胺基乙基)丁二酸酯计,产率85%].研究了其在1 M HC l介质中对碳钢的缓蚀效果,结果表明,在1×10-3mol.L-1时,对碳钢的缓蚀效率分别为97.27%和98.10%.     

Gemini表面活性剂溶液相关性质的Monte Carlo模拟

用Monte Carlo方法模拟了Gemini表面活性剂溶液形成胶束的情况。考察了链长、分子间相互作用能、联接基团对表面活性剂的聚集能力、聚集形态的影响。模拟结果显示:尾链越长,所对应的临界胶束浓度(CMC)越小、和尾链的对称性无关、不同分子间的交换能通过对有效交换能的影响来改变溶液的CMC值。Gemini表面活性剂分子在溶液中自聚集生长成胶束,胶束的聚集数和分子本身的特性相关。