新型阴离子Gemini表面活性剂与DTAB的相互作用
新型阴离子Gemini表面活性剂的发展探究-高分子材料论文-化学论文
新型阴离子Gemini表面活性剂的发展探究-高分子材料论文-化学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：阴离子Gemini表面活性剂具有优良的乳化性、发泡性、去污能力、耐盐性、分散性、易生物降解性，在日用化工、三次采油、金属防护、环境保护、新型材料等领域具有广泛的用途。
研究综述了磺酸盐型和羧酸盐型Gemini表面活性剂的分类、合成及应用，展望了新型阴离子Gemini表面活性剂的发展前景。
关键词：阴离子；Gemini; 表面活性剂；合成；Abstract: Anionic Gemini surfactants have excellent emulsifying, foaming, stain removal, salt tolerance, dispersion and biodegradability, which are used widely in daily chemicals, tertiary oil recovery, metal protection, environmental protection, new materials and other fields. This review summarized the classification, synthesis and applications of sulfonate and carboxylate-based anionic Gemini surfactants, and the development of new anionic Gemini surfactants was prospected.Keyword: anionic; Gemini; surfactants; synthesis;双生表面活性剂、孪连表面活性剂又称双子表面活性剂（Gemini surfactant）, 常见Gemini表面活性剂是通过一个桥联基将两个疏水链、两个亲水基或接近亲水基连接在一起而形成的一类新型表面活性剂[1].Gemini表面活性剂分子中至少含有两条疏水基、两个亲水基和桥联基团，Gemini表面活性剂可以竖直紧密排列于界面之间，具有高表面活性和界面性能，抗盐、抗沉积、耐温耐盐性好，在石油开采方面具有广泛的应用[2];此外Gemini表面活性剂溶液具有良好的增溶和增流作用、湿润性能好、Kraff点低以及吸附量低等优点，可作为洗涤剂、柔软剂、分散剂、印染固色剂、乳化剂、润湿剂等广泛应用于日化、皮革、纺织、造纸、农业及新型材料等领域[3-5].阴离子Gemini表面活性剂是一类具有阴离子亲水性基团的双子表面活性剂，具有乳化能力强、润湿反转能力强、界面活性高、吸附量少、易生物降解等特殊优势，且阴离子Gemini表面活性剂种类多、生产原料易得可以广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂使用[6-9].常见阴离子Gemini表面活性剂的主要有磺酸盐型、羧酸盐型、磷酸盐性、硫酸酯盐型等，文章主要对磺酸盐型和羧酸盐型阴离子Gemini表面活性剂的合成和应用进行了综述，对新型阴离子Gemini表面活性剂的发展趋势进行了分析和展望。
gemini表面活性剂
Gemini表面活性剂的性质及应用Gemini表面活性剂的典型结构可以看成是由两个结构相同的传统表面活性剂分子通过一个连接链连接而成,其分子结构中至少含有两个疏水链和两个亲水基团(离子或极性基团)。
连接链的种类可以是短链（如2个亚甲基连成的链），也可以是长链（如12个亚甲基);可以刚性链（如1,2-二苯乙烯基链），也可以是柔性链（如亚甲基链）。
连接的有极性链（如聚醚），也有非极性链（如脂肪族链或芳烃链）。
极性基团可以是阳离子型（如铵基），阴离子（如碳酸基，磷酸基，硫酸基，磺酸基，羧酸基），非离子型（如醇醚、酚醚和糖类)，两性离子型。
大多数的Gemini 表面活性剂结构对称含有两个相同的极性基团和两个相同的疏水链,现在人们还研制出含有三个或三个以上的极性基团或链Gemini表面活性剂。
1．Gemini表面活性剂的性质1.1临界胶束浓度Gemini表面活性剂的临界胶束浓度值比相应的传统表面活性剂低1-2个数量级。
对于m-s-m（s表示连接链长度，m表示疏水链长）型的Gemini表面活性剂，连接链s的长度对于CMC的影响成非线性关系，当s=4-6是，CMC值达到最大。
同样Krafft温度（离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高逐渐增大，但达到某一温度点时荣季度急剧增大，该温度点称为Krafft点）达到最小值时，胶束数量达到最大，对于亲水基为阳离子基团的Gemini表面活性剂,CMC值随端基极性增加和连接链长度的减小而急剧降低。
亲水基为阴离子表面活性剂比起相应的阳离子，其CMC值更低。
1.2界面性质对于连接链有亚甲基组成的Gemini表面活性剂，在水/液界面上每个Gemini 表面活性剂所占的的面积与s不成线性关系。
链长m为12，连接链短（s≤4）的Gemini表面活性剂，在气/液界面上，其分子所占的面积随s的增加而增加，当s 介于10到12之间，面积大到最大值；对于连接链较长的表面活性剂，其分子所占的面积随s的增加呈下降趋势。
新型表面活性剂Gemini性能及其研究进展
文献综述题目：新型表面活性剂Gemini性能及其研究进展姓名： XXX 学号：XXXXXXXXX专业：有机化学二零一二年十二月一日新型表面活性剂Gemini性能及其研究进展摘要Gemini是一种新型表面活性剂，它以联结基团联结在头基或靠近头基处，使得表面活性剂的表面活性大幅度提高。
与一般的表面活性剂相比, Gemini表面活性剂是概念上的突破，被誉为新一代的表面活性剂。
本篇综述详细介绍了Gemini表面活性剂的性能以及研究进展。
关键词Gemini；双子；联结基团；高表面活性传统表面活性剂分子中只有1 个亲水基和1 个亲油基，由于这种表面活性剂疏水链之间的缔合作用，离子头基间电荷斥力和水化作用引起的分离作用存在平衡，使得它们在界面或分子聚集体中不能更紧密排列，因而降低表面张力的能力有限。
近年，一种新型表面活性剂引起重视，即用化学键将2个或2 个以上的相同或不同的两亲成分联结起来，成为具有多个亲水基和多个疏水长链的表面活性剂，统称为多聚表面活性剂，其中以二聚体研究较多。
由于该类表面活性剂的亲水基团是以共价键结构连接，可实现亲水基之间的更紧密排列，因而具有更高的表面活性，同时还有许多特殊性能。
1结构和性能1.1 Gemini表面活性剂特殊结构示于图1[1]Gemini表面活性剂的疏水基有两类：一类为纯碳链，另一类是碳链中有其它基团如酯基、酰胺基、氟等。
亲水基可以是阳离子型（主要是季铵盐），阴离子型（主要有羧酸盐、磷酸酯盐、磺酸盐及硫酸酯盐），非离子型（主要是多羟基和环氧甲烷缩合基团）。
1.2 Gemini表面活性剂优良性能Gemini表面活性剂由于其特殊结构，有许多传统表面活性剂所不具备的特性[2~3]，现列举如下：①易吸附在气液表面，从而更有效地降低表面张力。
②极易聚集成胶团，cmc 值比传统表面活性剂溶液低。
③具有较低的表面活性剂应用温度下限(Krafft点) 。
④具有优良的润湿性，洗涤去污能力强。
双子表面活性剂的应用研究进展
双子表面活性剂的应用研究进展双子( gemini)型表面活性剂是一组性能优异的表面活性剂，其分子是由两个普通单链单头基表面活性剂分子在头基处通过联接基团以化学键连接而成。
其中联接基团可以是聚亚甲基、聚氧乙烯基、聚氧丙烯基，也有刚性的或杂原子的基团。
极性基团可以是阳离子型、阴离子型、非离子型。
虽然大多数的gemlm表面活性剂结构对称，含有两个相同的极性基团，但含有不对称结构的gemlm表面活性剂也有报道，李刚森等[1]就研制出含有三个或三个以上极性基团或烷基链的多聚表面活性剂。
Gemini型表面活性剂分子的这种结构使其明显地表现出更易在气液表面上吸附，更有效地降低表面张力，更好地复配协同效应，更低的Kraff点，更易聚集生成胶团，更好的润湿性，昆好钙皂能力等普通表面活性剂不具备的独特优势[2]。
1 Gemini表面活性剂的研究现状及其性质1971年，Bunton等[3]首次合成了一类阳离子型gemini表面活性剂：烷基-a，w-双二烷基双甲基烷基溴化铵，并对它们的表面活性和临界胶束浓度进行了研究。
1990年，Zhu等[4]合成出了阴离子型gemini表面活性剂。
1991年美国Emory 大学的Menger等合成了以刚性间隔基联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并命名为gemlm型表面活性剂。
此后对双子表面活性剂的研究及新型结构的双子表面活性剂不断被报道。
各国已对gemini表面活性剂做了大量的研究工作，并合成了许多新型gemini表面活性剂，如：不对称型、无公害双糖型、阳离子（季铵盐）和阴离子（磷酸盐）的两性型。
1999年赵剑曦[5]对国外gemini表面活性剂的研究做了系统的综述，引起了国内相关研究单位的重视。
与传统表面活性剂相比较，gemini表面活性剂具有很多优良性能：很高的表面活性，很低的Krafft点和很好的水溶性；在降低水的表面张力方面表现出更高的效率，与传统表面活性剂（尤其是非离子型表面活性剂）复配时能产生较强的协同效应；独特的流变性能；更强的降低油水界面张力的能力；良好的钙皂分散性能，润湿性能；对油的增溶能力更强；对皮肤的刺激性更小等。
新型的Gemini表面活性剂
表面活性剂是工农业生产和人类日常生活中常会用到的一种重要材料。
传统的表面活性剂有一个亲水基团和一个疏水基团，其离子头基间的电荷斥力或水化引起的分离倾向使得它们在界面或分子聚集体中难以紧密排列，造成表面活性偏低。
而相对分子质量在数千以上的高分子表面活性剂，尽管增溶性、增稠性、分散性、絮凝性等较佳，但一般难于在界面上形成稳定的取向层，表面活性较传统的表面活性剂弱，表面张力要很长时间才能平衡。
这些不足限制了传统的表面活性剂和高分子表面活性剂的应用。
近年出现的所谓低聚表面活性(Oligomericsurfactants)，是将两个或两个以上的两亲成分，在其头基或靠近头基处由联接基团通过化学键连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。
与传统的表面活性剂相比，它具有极高的表面活性，很低的克拉夫特(Kraff1)点和很好的水溶性，有些还具有与高分子表面活性剂相媲美的增稠性。
低聚表面活性剂在分子量上通常介于传统表面活性剂与高分子表面活性剂之间，它的出现填补了两者之间的空白，被誉为新代表面活性剂，最有可能成为21世纪广泛应用的一类表面活性剂。
1971年Bunton等率先合成了一族阳离子型低聚表面活性剂，不过在当时未引起重视。
Menger于1991年合成了刚性基连接的双离子头基双碳氢链表面活性剂，并命名为Geminis(天文学用语，意为双子星座)，形象地表述了此类表面活性剂的结构特征。
Rosen小组采纳了“Gemini”的命名，并系统合成和研究了氧乙烯及氧丙烯柔性基团连接的Gemini表面活性剂，而后人们才真正系统地开展了这方面的研究工作。
近年来，人们在探索新型表面活性剂的合成和应用方面作出巨大的努力。
新型表面活性剂低聚表面活性剂（尤以Gemini为代表）的出现，引起了众多学者的兴趣和关注。
这些新型表面活性剂打破了传统表面活性剂单疏水基单亲水基的结构，使其具有比传统表面活性剂更为优良的性能。
下面主要结合低聚表面活性剂中研究最多、合成技术最为成熟的Gemini表面活性剂的一些结构特性和溶液性能与特性进行阐述，进而全面了解低聚表面活性剂的结构性能特点。
gimini表面活性剂
Gemini表面活性剂研究现状及其性能摘要：文章简要地介绍了Gemini表面活性剂的结构特点。
介绍了Gemini表面活性剂的优良性能如表面张力、泡沫力、润湿力、优异的协同效应，并且简单介绍一下支链醇对Gemini表面活性剂活性的影响。
在此基础上，阐述了该类表面活性剂复配体系研究进展、缓蚀性能的研究和在油田三次采油上的应用前景。
关键词：Gemini表面活性剂；复配体系；缓蚀性能；三次采油1.Gemini表面活性剂介绍表面活性剂是一类加入很少量即可显著降低水溶液表面张力的物质。
在工农业生产和人类日常生活中常会用到的一种重要材料。
其种类繁多，用途也及其广泛。
主要有阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂。
Menger于1991年合成了刚性基连接的双离子头基双碳氢链表面活性剂，并命名为Geminis(天文学用语，意为双子星座)，形象地表述了此类表面活性剂的结构特征。
Gemini 表面活性剂是两个和多个单链单头基传统表面活性剂通过连接基团在其亲水基或靠近亲水基连接而成的一种新型表面活性剂[1]。
Gemini表面活性剂的分子结构顺序为：长的疏水链，亲水头基，联接基团，第二个亲水基团，第二个疏水链。
Gemini表面活性剂具有两个两亲成分，因此也被称为二聚表面活性剂(Dimeric surfactant)。
该表面活性剂既增强了碳氢链的疏水作用，也通过连接基团调整亲水基团的距离，改变了单元分子的几何形状，导致胶束表面电荷密度、水化程度及胶束形状的变化，使其具有一定的特性。
从而使其具有更好的界面性能，使其具有良好的应用前景。
可广泛应用于日用品生产、金属腐蚀、介孔材料合成和三次驱油等方面[2]。
2.表面活性剂的性能特征以二苯乙烷和长链酰氯为原料，经傅-克酰基化反应、黄鸣龙还原反应、磺化、中和等反应得到一系列Gemini表面活性剂Gm-2-m。
Gemini表面活性剂在表面上排列更加紧密，表面能更低，具有很高的表面活性，体现在cmc数值上比相应的单基小很多。
浅谈吉米奇(Gemini)阳离子表面活性剂在工业及民用清洗中的应用
让浅谈吉米奇（Gemini）阳离子表面活性剂的结构性能及在洗涤中的应用一. 吉米奇（Gemini）表面活性剂的结构传统的表面活性剂只有一个亲水基团和一个亲油基团，而Gemini表面活性剂具有至少两个以上亲水基团( 离子头基或极性基团) 和至少两个以上亲油基团（碳氢链、碳硅链或碳氟链），并在亲水基团或靠近亲水基团通过化学键连接而成，如图所示。
Gemini 型表面活性剂的结构阻抑了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力，极大地提高了表面活性。
明显地表现出更易在气/液表面上吸附、更有效地降低表面张力、更好的复配协同效应、更低的Kraff点、更易聚集生成胶团、更好的润湿性、良好的钙皂分散能力等普通表面活性剂不具备的独特优势。
二.吉米奇（Gemini）阳离子表面活性剂的性能特点（一）表面活性Gemini阳离子表面活性剂由于通过连接基相连，具有两个或两个以上疏水链，这一方面减少了表面活性剂分子由于溶解而在水中均匀分布的程度从而降低了对体系熵降低的补偿，另一方面，由于具有两个或两个以上的疏水链，导致了Gemini表面活性剂的疏水部分和水的排斥作用更加剧烈，使得体系的能量成倍增加，因而Gemini表面活性剂与传统表面活性剂具有更好的表面活性（更易吸附于表面、更易聚集成胶束）。
然而更重要的是Gemini表面活性剂的两条疏水链对周围水分子的排列影响更大，可以捕获更多的水分子，使得疏水链周围的“冰壳层”大幅度增厚，水分子的自由运动受到大幅度的限制，导致了体系的熵大幅度的降低。
因此可以说，Gemini表面活性剂所具有的更好的表面活性主要是体系熵推动引起的。
另外，Gemini表面活性剂突破了传统表面活性剂的概念，离子头基之间通过连结基团以化学键相连，从而造成了两个表面活性剂单体之间非常紧密的结合，使得两条疏水链之间的相互作用大大增强，极大地增强了他们之间的疏水结合力，导致了表面活性剂在界面吸附形成更加紧密厚实的界面膜，从而产生更高的表面活性。
草浆造纸实现无碱无氯无硫漂白
第02期21新型阴离子Gem ini表面活性剂与DTAB的相互作用参考文献[1]K.S.Sharma,C.Rodg ers,R.M.Palepu,et al.Studies o f m ixed surfactantsolutio ns of cationic dimeric(gemini)surfactant with no nionic surfactant C12E6in aqueous m edium[J].J.Colloid Interface Sci.2003,268,482-488.[2]R.Zana.Gemini(dim eric)surfactants[J].J.C olloid Interface Sci.1996,1,566-571.[3]R.Jiang,Y.X.Huang,J.X.Zhao,et al.Aqueous two-phase system of ananionic gemini surfactant and a cationic conv entional surfactantmixture[J].Fluid Phase Equilib.2009,277,114-120.[4]A.Gautam,N.Kambo,S.K.Upadh yay,et al.Anio nic g emini surfactantviz.sodium salt o f bis(1-do decenylsuccinam ic acid);synthesis,surface properties and m icellar effect on o xidatio n of reducing sugars by hex acyanoferrate(III)[J].Co llo ids S urf.,A.2008,312,195-202.[5]A.Shioi,H.Kumagai,Y.Sug iura,et al.Oscillation o f interfacial tensionand spontaneo us in terfacial flow at a water/o il interface co mpo sed o f di(2-ethy lhexy l)ph osphoric acid[J].Langmuir,2002,18,5516-5522. [6]Y.Wang,Y.Han,X.Huang,et al.Agg reg ation behaviors of a series o fanionic su lfo nate g em ini surfactants and their corresponding m ono meric surfactant[J].J.Co llo id Interface Sci.2008,319,534-541.[7]Kabir-ud-Din,M.S.Sheikh,A.A.Dar.Interactio n of a catio nic geminisurfactant with conv entio nal surfactants in the mix ed m icelle andm ono layer fo rmatio n in aqueous medium[J].J.Colloid Interface Sci.2009,333,605-612.[8]Sufen Zhao,Hailin Zhu,Zh iy ong Hu,et al.Interactio n of no vel anionicg em ini surfactants w ith cetyltrim ethylammo niumbro mide[J].J.ColloidInterface Sci.2010,350,480-485.Int eraction of novel anionic gemini surfact ant wit hdodecyltrimet hylammonium bromideShen Changnian Hu Zhiyong(Scho ol of Chemical Engin eerin g and En v iron men t North Universi ty of China,Taiy u an030051Sh anxi)Abstract:The surface tension of anionic gemini surfactant(X C8)and dodecyltrimethylammonium bromide(DTAB)aqueous mixtures w as examined using K100automatic surf ace tensiometer.Interaction of the tw o components w as studied at35℃.The mixture exhibited synergism in surf ace tension reduction ef fectiveness,surface tension reduction efficiency and mixed micelle f ormation.K ey wo rd s:Gemini surfactant;Critical Micelle Concentration;Interaction parameter草浆造纸实现无碱无氯无硫漂白如何将每年产生的7亿多吨农业秸秆实现综合利用转变为财富北京东方多欧高分子科技研发中心提供了一条这样的路径。
新型Gemini 表面活性剂(小论文)
新型Gemini 表面活性剂（小论文）摘要：Gem in i表面活性剂是一类新型表面活性剂，它是由两个单链头基普通表面活性剂通过化学键联接在一起，由于其特殊的结构使其具有优良的性能和广泛应用。
本文对其结构、特点、性质、制备以及应用方面等进行综述和分析，并对未来进行了展望，预测了这种表面活性剂具有较好的应用和开发前景。
关键词：Gem in i表面活性剂高表面活性合成应用1 前言近年来，素有“工业味精”之称的表面活性剂蓬勃发展。
随着全球环保意识的增强，人们正在寻求高效的新品种，一种性能卓越的崭新表面活性剂——Geminis应运而生[1]。
1971年Bunton等首次合成了一类阳离子Gemini。
1974年Deinega等[2]率先合成了一族崭新的两亲分子，其分子中含有两个疏水链、两个亲水头和一个柔或刚性连接基，常见的连接基有聚亚甲基、聚氧乙烯基等柔性基及芳基等刚性基团或杂原子等，其可以是亲水性的，也可以是疏水性的。
1988年Zhu等合成并研究了有柔性基团连接的系列双烷烃链表面活性剂[3-5]。
1990年Zhu等合成了一类磷酸盐类阴离子Gemini。
1991年Menger等[6]第一次合成了刚性基连接的双烷基链连接的（二聚体）表面活性剂，并起名为“Gemini（双子）表面活性剂”，形象表述了此类表面活性剂的结构特征，自此引起了人们对这类新型表面活性剂的研究热潮。
从此，人们开始真正系统地开展了这方面的研究工作。
随后飞速发展，不断深入。
Rosen小组采纳了“Geminis”这个名字，系统合成和研究了聚氧乙烯及聚氧丙烯柔性基团连接的Gemini 表面活性剂[7]。
同时法国Zana小组[8-14]以亚甲基链作为连接基合成并研究了系列双烷基铵盐表面活性剂。
1997年Pestman等合成了糖类非离子Gemini[15]。
1998年，Renouf等[16]首次合成了不对称Gemini表面活性剂。
1999年，Mariano等[17]从葡萄苷出发合成了无公害、高活性的环保型Gemini表面活性剂。
Gemini新型表面活性剂的性质及应用
Gemini新型表面活性剂的性质及应用内容摘要:随着科技的发展,Gemini新型表面活性剂诞生,文章主要讲了它的特殊结构、性质及应用。
关键词：Gemini表面活性剂、结构、性质、应用Properties and applications of Gemini surfactantsJiangNan University hui chenAbstract:With the development of technology,there is a new kind of surfactants—Gemini surfactant.The article summaries the structure characteristics and excellent properties and applications.Key words:Gemini surfactant structure properties application前言长期以来提高表面活性剂的表面活性是人们工作的重点，从1971年Buton等首次合成一族双阳离子头基双烷烃链表面活性剂，到1991年美国Emory大学的Menger等合成了以刚性间隔基联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并起名为“Gemini型表面活性剂”时，Gemini型表面活性才被人们广泛重视，并且彻底改变了人们对表面活性剂的思考模式，它通过化学键联接方式提高表面活性的方法和以往所用的物理方法不同，在概念上是一个突破，这种Gemini表面活性剂是结构新颖的新一代表面活性剂，具有优良的性能，引发了各国对该类型表面活性剂的研究热潮(1)。
我国重视对Gemini表面活性剂的研究是从二十世纪末。
Gemini在天文学上的意思是双子星座，此形象地表达了这类表面活性剂的分子结构特点。
1.Gemini表面活性剂的结构传统的表面活性剂是由一个疏水基和一个亲水基头构成的，改变和提高起表面活性是非常有限的，通常靠加长疏水链或将几种表面活性剂复合使用。
论文新型Gemini表面活性剂及其研究进展
新型Gemini表面活性剂及其研究进展摘要Gemini 型表面活性剂是一种具有特殊结构的新型表面活性剂, 被称为第三代表面活性剂，且其优良的性能受到越来越多的关注。
总结了近几年来国内外Gemini 型表面活性剂的最新研究成果,对其结构、性能和应用作了较全面的评述。
AbstractThe specific properties of Gemini surfactants was known as“The Third Generation”and its excellent functions we re being taken into consideration .in this paper,the recent progress of Gemini surfanctants In side and out are summarized ,in the meantime ,its strctur e﹑property and application integrity assessment are discussed.前言表面活性剂是重要的工业助剂之一，可显著改变物质表(界)面的物理化学性质，具有乳化、分散、絮凝、润湿、发泡、铺展、渗透、润滑、抗静电以及杀菌等功能。
传统的表面活性剂分子由一条疏水链和一个亲水头基组成。
由于分子结构不对称而产生自组织行为和降低水溶液表(界)面张力的能力。
1991年Menger 合成了以刚性基团联接离子头基的双烷烃链表面活性剂，并给这类顺序排列的两亲分子命名为：Gemini（双子）表面活性剂[1]。
该表面活性剂是一族性能优异的新型表面活性剂，其分子中含有两条疏水链、两个亲水基和一个间隔基团，间隔基团可以是柔性基团或刚性基团。
( I 为疏水链; R 为亲水基; Y 为联接链)A ,B 为 Gemini 型表面活性剂C 为普通型表面活性剂根据亲水基所带电荷种类可分为阳离子型（胺盐型、季铵盐型）、阴离子型（磺酸盐型、羧酸盐型、磷酸盐型、硫酸盐型）、非离子型（聚氧乙烯型、脂肪酸多元醇酯型）、混合型（阴阳离子、离子对、阴离子-非离子、阳离子-非离子）等[6]。
Gemini表面活性剂性质与应用
1.1 引言近年来，人们一直在寻找高效的表面活性剂。
而Gemini新型表面活性剂的出现[1-2]引起了众多学者的关注。
这种新型表面活性剂打破了传统表面活性剂单疏水基单亲水基的结构，使其具有比传统表面活性剂更为优良的性能。
由于Gemini表面活性剂具有独特的分子结构和优良的物理化学性能，因此应用前景广泛。
1.2 Gemini表面活性剂的结构低聚表面活性剂是两个和多个单链单头基，并通过连接基团在其亲水基或靠近亲水基连接而成的一种新型表面活性剂，结构如下图所示。
图1.1 两种表面活性剂的结构Gemini表面活性剂的亲水基团可以是阳离子、阴离子、非离子和两性离子，近来优增添了阴阳离子或离子对[3-4]等。
该表面活性剂的连接基团可分为柔性链和刚性链，按照连接基团的极性还可以分为极性链和非极性链。
从Gemini表面活性剂的分子结构可以看到，该表面活性剂既增强了碳氢链的疏水作用，也通过连接基团调整亲水基团的距离，改变了单元分子的几何形状，导致胶束表面电荷密度、水化程度及胶束形状的变化，使其具有一定的特性。
其连接基团化学键作用，减弱了亲水基团的静电作用，促进了分子在界面上的排列，从而使其具有更好的界面性能。
1.3 Gemini表面活性剂的性质1.3.1 Gemini表面活性剂的主要性质(1) 与传统表面活性剂[5]相比，Gemini表面活性剂更易吸附在两相界面上。
其吸附能力相当于传统表面活性剂的10～1000倍，这表明在表面活性剂应用的各个领域，Gemini表面活性剂远比传统表面活性剂高效。
比如，在降低溶液的表面张力、发泡或乳化等方面(要达到相同的目的所需的)Gemini表面活性剂的效率和能力都比传统表面活性剂要强得多。
(2) Gemini表面活性剂具有较低的临界胶束浓度(CMC)，仅相当于传统表面活性剂的0.10～0.01。
这说明它们引起皮肤刺激性的可能性要小得多。
这是因为刺激皮肤的是未胶束化的单个表面活性剂分子，而小的CMC值意味着溶液中单个表面活性剂分子的个数很少。
阴离子型Gemini表面活性剂的合成及性能研究进展
阴离子型Gemini表面活性剂的合成及性能研究进展梅平;赖璐;陈武;郑延成【摘要】综述了一系列阴离子型Gemini表面活性剂(包括磺酸盐型、硫酸酯盐型、羧酸盐型及磷酸酯盐型)的合成方法,并介绍了其表面活性、水溶性、协同效应、增溶作用、抗盐能力等理化性能,对今后阴离子型Gemini表面活性剂的研究提出了一些看法.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2009(026)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】阴离子型;Gemini表面活性剂;合成;性能【作者】梅平;赖璐;陈武;郑延成【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023【正文语种】中文【中图分类】TQ423.11;O647.2Gemini表面活性剂能高效地降低水的表面张力, 具有低的Krafft点、强的增溶能力等独特性能，是当前研究的热点。
早在1946年，Frederick等[1]就开发了新的洗涤助剂，其中一种为双子型的羧酸盐型化合物。
1971年，Bunton等[2]合成了一族双阳离子头基双烷烃链表面活性剂，并作为有机反应的催化剂。
从1988年开始，日本Osaka大学的研究小组研究并合成了柔性基团连接离子头基的阴离子型Gemini表面活性剂[3～8]。
1991年，Menger等[9]合成了以刚性基团连接离子头基的双烷烃链表面活性剂。
作者对双季铵盐表面活性剂的合成及性能进行了研究[10～13]。
按照亲水基的不同，Gemini表面活性剂分为阳离子型、阴离子型、非离子型及两性型。
作者在此主要综述了阴离子型Gemini表面活性剂的合成及性能研究进展。
1 阴离子型Gemini表面活性剂的结构1.1 磺酸盐和硫酸酯盐型磺酸盐和硫酸酯盐型表面活性剂开发较早，并已有工业化产品供应。
1.一种阴离子型双子表面活性剂的合成与表征
Synthesis and characterization of an anionic gemini surfactant
ZHAO Tian - hong1 , HU Xing - qi1 ,2 , ZHAO Fa - jun3 , PENG Guo - feng1 (1. Department of Chemistry and Chemical Engineering , Southwest Petroleum University , Chengdu 610500 , China ;
Gemini型含氟表面活性剂和聚合物的相互作用研究开题报告
Gemini型含氟表面活性剂和聚合物的相互作用研究开题报告一、研究背景和意义：含氟表面活性剂是一种近年来发展起来的新型表面活性剂，具有优良的表面活性、抗菌、抗腐蚀等独特性质，被广泛应用于工业、医药、农业、化妆品等领域。
而聚合物作为一种重要的高分子材料，具有稳定性和可塑性等优点，已经广泛应用于生活和工业生产中。
由于含氟表面活性剂与聚合物之间的相互作用特性不同，因此研究含氟表面活性剂和聚合物之间的相互作用对于深入了解含氟表面活性剂的应用和开发具有重要的意义。
二、研究现状：目前，国内外学者已经对含氟表面活性剂和聚合物之间的相互作用进行了一些研究。
其中，一些学者通过实验研究了各种不同含氟表面活性剂与聚合物的结合行为。
同时，一些学者利用计算机模拟方法对含氟表面活性剂和聚合物之间的相互作用进行了深入的研究。
然而，由于含氟表面活性剂和聚合物之间相互作用的复杂性和多样性，相关研究仍然存在许多问题需要进一步深入研究。
三、研究内容和目标：本研究拟通过实验和计算机模拟的方法，系统地研究含氟表面活性剂与聚合物之间的相互作用。
其具体研究内容包括：1.利用静态表面张力测试系统研究含氟表面活性剂与聚合物之间的界面性质，并通过联系角测量等方法获得表面能和表面自由能等相关参数。
2.利用循环伏安法和X射线光电子能谱分析等技术，系统地研究不同性质的含氟表面活性剂在聚合物表面的吸附性质，并探究其含氟基团的影响因素。
3.利用分子模拟技术，针对已有的一些含氟表面活性剂-聚合物复合体进行模拟，分析其结构和能量等性质，探究含氟表面活性剂和聚合物分子之间的相互作用机制。
本研究旨在深入理解含氟表面活性剂与聚合物之间的相互作用机制，为其在工业、医药、农业、化妆品等领域的应用和开发提供一定的理论依据和指导。
Gemini型含氟表面活性剂和聚合物的相互作用研究中期报告
Gemini型含氟表面活性剂和聚合物的相互作用研究中期报告第一部分：研究背景和目的含氟表面活性剂在工业和消费领域中得到了广泛应用，其中Gemini型含氟表面活性剂具有双亲性结构和普通表面活性剂相比更好的性能，因此具有更广泛的应用前景。
然而，由于其特殊的分子结构，Gemini型含氟表面活性剂的相互作用机理仍不完全清楚。
聚合物是Gemini型含氟表面活性剂在应用中常见的一种载体，但现有的研究主要集中于Gemini型含氟表面活性剂与单一聚合物的相互作用，对于Gemini型含氟表面活性剂与复合聚合物的相互作用研究较少。
基于以上背景，本研究旨在探究Gemini型含氟表面活性剂与复合聚合物的相互作用，阐明其相互作用机理和影响因素，并为其在应用中提供理论基础和指导。
第二部分：研究方法和步骤1.化学品采购和表征：选择代表性的Gemini型含氟表面活性剂和聚合物进行研究，并购买相关化学品。
使用FTIR、NMR、GPC等分析方法对化学品进行结构、分子量等方面的表征。
2.制备聚合物复合材料：根据已有的文献研究方法，制备Gemini型含氟表面活性剂和聚合物的复合材料。
确定不同含量和不同种类的Gemini型含氟表面活性剂对复合材料的影响。
3.性能测试和分析：对复合材料进行静态和动态的性能测试，如表面张力、界面张力、流变学分析等。
结合已有的相关研究，分析不同Gemini型含氟表面活性剂含量和种类对聚合物复合材料的影响。
第三部分：预期结果和意义预计本研究能从分子水平揭示Gemini型含氟表面活性剂与复合聚合物的相互作用机理，探究其结构-性能关系，为Gemini型含氟表面活性剂在复合材料领域的应用提供理论基础和指导。
同时，本研究对液体接触角、润湿、润滑等方面的理论和实践有一定的推动作用，具有较高的应用价值和学术价值。
Gemini阳离子表面活性剂与DNA和磷脂相互作用的研究的开题报告
Gemini阳离子表面活性剂与DNA和磷脂相互作用的研究的开题报告一、选题来源及意义表面活性剂是具有活性的分子，它在溶液中能够形成胶束和微乳等。
近年来，各种新型表面活性剂的研究和应用得到了高度的关注，其中尤以双链阳离子表面活性剂（Gemini阳离子表面活性剂）的应用研究备受关注。
Gemini阳离子表面活性剂较传统的单链阳离子表面活性剂具有更强的表面活性、更高的溶解度、更低的胶束浓度和更好的生物相容性等特点，在生物医药、环境科学和化妆品等领域具有广泛的应用前景。
然而，Gemini阳离子表面活性剂作为一种新型表面活性剂，其与重要生物大分子的相互作用机理和影响尚不完全明确。
DNA和磷脂是生物大分子中的两个重要代表，它们的特定功能和结构和细胞活动密不可分。
在生物功能和细胞膜等方面，它们的研究一直是生物科学领域的热点，通过研究Gemini阳离子表面活性剂与DNA和磷脂的相互作用，有助于更深入地了解Gemini阳离子表面活性剂在生物领域中的应用机制，具有广泛的科学意义和应用价值。
二、研究内容和方法1. 研究Gemini阳离子表面活性剂对DNA结构和性质的影响。
(1)采用紫外吸收光谱研究Gemini阳离子表面活性剂与DNA的相互作用机制，并分析其对DNA的结构和稳定性的影响。
(2) 采用荧光光谱研究Gemini阳离子表面活性剂与DNA的相互作用机制，探究其对DNA键合能力和配对稳定性的影响。
(3)通过融点实验研究Gemini阳离子表面活性剂与DNA的相互作用及其对DNA杂交的影响。
2. 研究Gemini阳离子表面活性剂与磷脂的相互作用特性。
(1)通过表面张力实验研究Gemini阳离子表面活性剂与磷脂的相互作用机制，分析其形成胶束和微乳的能力。
(2)通过差示扫描量热技术研究Gemini阳离子表面活性剂与磷脂的相互作用机制，探究其对磷脂相结构和透过膜能力的影响。
(3) 通过透射电子显微镜观察Gemini阳离子表面活性剂与磷脂的相互作用特征，分析其微结构特点。
新型阴—非离子Gemini表面活性剂
新型阴—非离子Gemini表面活性剂彭国峰;赵田红;黄志宇【摘要】@@%用AEO-9、三溴化磷、双酚A、氢氧化钠、氯磺酸等为原料合成了一种以双酚A为支撑基的双磺酸盐型表面活性剂.该表面活性剂的水溶液在25 ℃时的临界胶束浓度cmc≈2.5×10-4 mol/L,表面张力γcmc≈22.3 mN/m.同传统的磺酸盐表面活性剂相比临界胶束浓度低32～39倍,表面张力低16 ～ 18 mN/m.所合成的双磺酸盐型表面活性剂与CTAB组成的复配体系具有协同效应,当二者复配比例为1∶2时,它的cmc和γcmc值分别为0.1 mmol/L和22.5 mN/m,表明复配体系比单一组分具有更高的表面活性.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2012(031)009【总页数】2页(P16-17)【关键词】新型阴-非离子Gemini表面活性剂;合成;表征;表面活性;复配性质【作者】彭国峰;赵田红;黄志宇【作者单位】西南石油大学化学化工学院;中国石油四川石化有限责任公司生产一部;西南石油大学化学化工学院;西南石油大学化学化工学院【正文语种】中文国内外开发了许多新型的功能性表面活性剂品种，其中Gemini表面活性剂由于具有较低的临界胶束浓度、良好的增溶性等特点受到了广泛关注。
Gemini表面活性剂按其亲水基的不同可分为阴离子、阳离子、非离子和两性型[1-3]。
以AEO—9、三溴化磷、双酚A、氢氧化钠、氯磺酸等为原料合成了一种新型阴—非离子Gemini表面活性剂。
测定了该目标产物的表面活性，并将其同传统表面活性剂进行复配。
1.1 主要试剂AEO—9（分析纯）、三溴化磷（分析纯）、双酚A（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、氯磺酸（分析纯）、乙醚（分析纯）、乙醇（分析纯）、丙酮（分析纯）。
1.2 合成方法（1）溴代月桂醇聚氧乙烯醚的合成。
向装有搅拌装置的三口烧瓶中加入56.34 g 的AEO—9，然后开动搅拌器，用恒压滴定漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加过量的三溴化磷，在50℃下反应8 h。
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Chenmical Intermediate2013年第02期18科研开发引言不同于传统表面活性剂由单亲水基和单亲油基组成的双亲结构，Gemini 表面活性剂是将两个两亲成分，在其头基或靠近头基处由联接基团通过化学键连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。
Gemini 表面活性剂的优异性能在学术和工业研究上引起了广泛的关注[1]。
和传统表面活性剂相比，Gemini 表面活性剂拥有更低的临界胶束浓度（CMC ），更好的钙皂分散性和润湿性能[2]。
在许多实际应用中，配方中的表面活性剂都是包含不同化合物的混合物。
表面活性剂的混合体系，尤其是阴离子/阴离子、阴离子/阳离子和阴离子/非离子复配体系，由于显示了有效的协同作用，无论是在实际还是理论观点上都拥有很大的价值。
最近几年，包含Gemini 和传统表面活性剂的混合体系受到了很大的关注[3]。
关于阴离子Gemini 表面活性剂，尤其是复配方面的报道比较少。
尽管一些阴离子Gemini 表面活性剂，例新型阴离子Gemini 表面活性剂与DTAB 的相互作用如，二羧酸根阴离子二聚物[4]，二磷酸盐二聚物[5]，硫酸盐和磺酸盐[6]，已经合成出来了，但是还没有足够的数据建立它们的结构和性能之间的关系。
关于Gemini 表面活性剂和单体相互作用的研究，大多集中于阳离子Gemini 表面活性剂和单体表面活性剂[7-8]。
本文研究了35℃时阴离子Gemini 表面活性剂XC8和传统阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB ）在水溶液中的分子相互作用，并且探索了它们之间的协同作用。
1实验1.1材料与仪器阴离子G emini 表面活性剂XC8，实验室自制；十二烷基三甲基溴化铵（DTAB ），百灵威科技有限公司。
申长念胡志勇（中北大学化工与环境学院山西太原030051）摘要：利用K100表面张力仪测试新型阴离子G emini 表面活性剂（XC8）与传统阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（D TAB ）复配体系的表面张力，研究了35℃时复配体系的相互作用。
结果表明，XC8/D TAB 复配体系在降低表面张力的效能、降低表面张力的效率及形成胶束能力方面均存在增效作用。
关键词：Gemi ni 表面活性剂临界胶束浓度（CM C ）相互作用参数中图分类号：O647.2文献标识码：A文章编号：T1672-8114(2013)02-018-04作者简介：申长念（—），男，在读硕士研究生，应用化学专业；胡志勇（—），男，副教授，硕士生导师图X 结构式198719711C8K100表面张力仪，德国KRUSS 公司；A L204电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；超纯水机，重庆阿修罗科技发展有限公司；超声波清洗器，东莞市科桥超声波设备有限公司。
1.2表面张力测试利用K100表面张力仪，采用吊环法测试了XC8与DTAB 单一及复配体系的表面张力，绘制出γ~lgC 曲线。
该曲线转折点所对应的浓度就是该试样的CMC 。
计算表面过剩吸附量Γmax 、平均每个分子占有的最小面积Amin 、表面活性剂分子间的相互作用参数β，并运用判定标准判定了它们的协同作用。
2结果与讨论2.1空气/水界面性能X C8与DTA B 单一及复配体系的γ~lgC 曲线见图2。
由吉布斯吸附等温式（I ）和（II ）可分别计算出表面最大吸附量Γmax 和平均每个分子占有的最小面积A min 。
其中T 是绝对温度，R 为8.314J/（mol-1K-1），N A 为Avogadro 常数，n 为常数，是界面随表面活性剂浓度改变而改变的离子种类数。
Γmax 、Amin 的单位分别为μmol/m2、2。
对于复配体系，如果两组分之间没有相互作用，那么本体系的CM Cideal 和平均每个分子占有的理想横截面积可由式(III)、(IV)计算。
其中α1和α2为复配体系中组分1和2在整个体系中的摩尔分数，A min ，1和Amin ，2分别是表面活性剂1和2在表面每个分子平均占有面积。
计算结果列于表1中。
由图2及表1可以看出XC8/DTA B 复配后，混合体系的临界胶束浓度（CMC ）比两个单一组分都低，最低表面张力γCMC 也比单一组分低。
这说明所有混合体系在胶束形成能力方面和降低表面张力效力方面都具有增效作用。
由表1中数据可以看出，复配体系的测定值A min 比Aideal 大，说明表面吸附的表面活性剂浓度比较小。
β（βσ和βm ）值可以了解两组分在表面层和胶束中分子相互作用的性质和程度。
β<0，表示两组分之间相互吸引；β>0，表示两组分之间相互排斥。
β绝对值的大小显示作用的强弱。
β=0时，表示在胶束或表面层中为理想混合溶液。
由式(V)、(VII)计算出X1σ和X1m ，然后代入式(VI)、(VIII)计算出βσ和βm 。
结果列于表2中。
其中：X1—组分1在表面相中的摩尔分数；C 12—给定的表面张力下的混合表面活性剂的总浓度；C 10、C 20分别为组分1、2在相同表面张力下的单一表面活性剂浓度；α1—组分1在整个体系中的摩尔分数；βσ—表面相中两组分之间相互作用参数。
其中：X —组分在胶束中的摩尔分数；—图235℃时XC8/DTAB 复配体系的γ~lgC 曲线：A ideal 1m 1C 12mChenmical Intermediate2013年第02期20混合表面活性剂的临界胶束浓度；C 1m 、C 2m 分别为组分1、2的临界胶束浓度；α1—组分1在整个体系中的摩尔分数；βm —混合胶束中两组分之间相互作用参数。
混合体系的相互作用参数（βσ和βm ）及单一表面活性剂组分的性质可以用来判断混合体系是否产生增效作用。
（1）降低表面张力的效能：判断标准：（2）降低表面张力的效率：判断标准：（3）形成胶束能力：判断标准：从表2中数据可以看出，所得的βσ和βm 均为负值，这表明复配体系无论是在胶束中还是在表面层中都存在分子相互吸引作用，且具有协同作用。
①表面层相互作用参数βσ及混合胶束相互作用参数βm表2显示，复配体系的βσ-βm 的值为负值，表明表面层中的分子相互作用超过了胶束中的分子相互作用。
②表面活性剂的协同效应由表2和判断标准可以知道，复配体系在降低表面张力的效能、降低表面张力的效率及形成胶束能力方面均存在增效作用。
3结论本文研究了实验室自主合成的阴离子Gemini 表面活性剂（XC8）与传统阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB ）的复配性能，测定了复配体系的γ~lgC 曲线，研究复配体系的表面化学性质；利用正规溶液理论计算了复配体系分子间的相互作用参数βσ、βm ，研究了它们的增效作用情况。
结果表明，X DT B 复配体系在降低表面张力的效能、降低表面张力的效率及形成胶束能力方面均存在增效作用。
表135℃时复配体系的表面化学性质表235℃时复配体系的表面吸附层和胶束组成及相互作用参数C8/A参考文献[1]K.S.Sharma,C.Rodg ers,R.M.Palepu,et al.Studies o f m ixed surfactantsolutio ns of cationic dimeric(gemini)surfactant with no nionic surfactant C12E6in aqueous m edium[J].J.Colloid Interface Sci.2003,268,482-488.[2]R.Zana.Gemini(dim eric)surfactants[J].J.C olloid Interface Sci.1996,1,566-571.[3]R.Jiang,Y.X.Huang,J.X.Zhao,et al.Aqueous two-phase system of ananionic gemini surfactant and a cationic conv entional surfactantmixture[J].Fluid Phase Equilib.2009,277,114-120.[4]A.Gautam,N.Kambo,S.K.Upadh yay,et al.Anio nic g emini surfactantviz.sodium salt o f bis(1-do decenylsuccinam ic acid);synthesis,surface properties and m icellar effect on o xidatio n of reducing sugars by hex acyanoferrate(III)[J].Co llo ids S urf.,A.2008,312,195-202.[5]A.Shioi,H.Kumagai,Y.Sug iura,et al.Oscillation o f interfacial tensionand spontaneo us in terfacial flow at a water/o il interface co mpo sed o f di(2-ethy lhexy l)ph osphoric acid[J].Langmuir,2002,18,5516-5522. [6]Y.Wang,Y.Han,X.Huang,et al.Agg reg ation behaviors of a series o fanionic su lfo nate g em ini surfactants and their corresponding m ono meric surfactant[J].J.Co llo id Interface Sci.2008,319,534-541.[7]Kabir-ud-Din,M.S.Sheikh,A.A.Dar.Interactio n of a catio nic geminisurfactant with conv entio nal surfactants in the mix ed m icelle andm ono layer fo rmatio n in aqueous medium[J].J.Colloid Interface Sci.2009,333,605-612.[8]Sufen Zhao,Hailin Zhu,Zh iy ong Hu,et al.Interactio n of no vel anionicg em ini surfactants w ith cetyltrim ethylammo niumbro mide[J].J.ColloidInterface Sci.2010,350,480-485.Int eraction of novel anionic gemini surfact ant wit hdodecyltrimet hylammonium bromideShen Changnian Hu Zhiyong(Scho ol of Chemical Engin eerin g and En v iron men t North Universi ty of China,Taiy u an030051Sh anxi)Abstract:The surface tension of anionic gemini surfactant(X C8)and dodecyltrimethylammonium bromide(DTAB)aqueous mixtures w as examined using K100automatic surf ace tensiometer.Interaction of the tw o components w as studied at35℃.The mixture exhibited synergism in surf ace tension reduction ef fectiveness,surface tension reduction efficiency and mixed micelle f ormation.K ey wo rd s:Gemini surfactant;Critical Micelle Concentration;Interaction parameter草浆造纸实现无碱无氯无硫漂白如何将每年产生的7亿多吨农业秸秆实现综合利用转变为财富北京东方多欧高分子科技研发中心提供了一条这样的路径。