表面活性剂最新设计研究进展

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表面活性剂的研究进展论文

表面活性剂的研究进展论文

表面活性剂的绿色化研究进展学号:201321132250姓名:王南建表面活性剂绿色化研究进展现在社会,表面活性剂的应用日益广泛,本文对现行的几种表面活性剂及其应用进行了初步的探索。

1. 脂肽生物表面活性剂自从Fleming发现微生物产生青霉素以来,微生物成为生物活性物质的一个重要来源,为天然合成化学品提供了丰富资源。

生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时,在其代谢过程申分泌出来的具有一定表面活性的代谢产物,如糖脂、多糖蛋白脂、脂肪、磷脂利脂肪酸中性类脂衍生物。

它们与一般表面活性剂分子在结构上类似,即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基,同时也含有极性的亲水基。

生物表面活性剂的早期研究见于1946年,1965年之后,微生物对烃类乳化机制的研究引起人们的关注。

微生物产生的表面活性剂是微生物提高石油采收率的重要机制之一。

用微生物生产表面活性剂成为生物技术领域中的一个新课题。

1968年,Arima等首次发现枯草芽胞杆菌株(Bacillus subtilis)产生的是脂肽类表面活性剂,呈晶状,商品名为表面活性素(surfactin),这类表面活性剂主要含:伊枯草菌素(Iturilns),杆菌霉素(Bacillomycin),芬荠素(Fengycin)和表面活性(Surfacin)等,其中surfactin的表面活性最强,是迄今报道的效果最好的生物表面活性齐之一。

脂肽分子由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成,由于其特殊的化学组成和两亲型分子结构,脂肤类生物表面活性剂在医药、微生物采油、环境治理等领域有重要的应用前景。

目前发现的脂肽类生物表面活性剂有数十种。

2. 高分子表面活性剂高分子表面活性剂通常指分子量大于1000、具有表面活性的物质。

减小两相界面张力的大分子物质皆可称为高分子表面活性剂。

高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等能力,毒性小,可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。

表面活性剂课题研究报告

表面活性剂课题研究报告

表面活性剂课题研究报告表面活性剂是一类在溶液中具有降低表面或界面张力的物质,广泛应用于各个领域,包括洗涤剂、乳化剂、高分子合成等。

本报告将介绍表面活性剂的基本原理、分类和应用,并重点关注最新的研究进展。

一、基本原理:表面活性剂是由亲水基团和疏水基团组成的分子,其可以在液体的表面或界面上聚集形成一层分子膜,从而降低液体表面或界面的张力。

表面活性剂通过改变液体的表面性质,实现各种应用,如降低洗涤剂对水的接触角、提高液液乳化效果等。

二、分类:表面活性剂可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型四类。

阴离子型表面活性剂中,亲水基团带有负电荷,疏水基团为烃基。

阳离子型表面活性剂中,亲水基团带有正电荷,疏水基团为烃基。

非离子型表面活性剂没有离子性质,由亲水基团和疏水基团通过化学键连接。

两性型表面活性剂具有同时含有正离子和负离子特征的分子结构。

三、应用:表面活性剂广泛应用于洗涤剂、乳化剂、药物传递系统等领域。

在洗涤剂中,表面活性剂能够改善水的润湿性,提高清洁效果。

在乳化剂中,表面活性剂能够将油水两相稳定地分散,形成乳状液。

在药物传递系统中,表面活性剂可以加速药物的吸收和解离,提高药效。

四、最新研究进展:最近的研究表明,新型表面活性剂的开发和改良已成为研究的热点。

例如,研究人员正在开发具有环境友好性的表面活性剂,以减少对环境的影响。

此外,还有研究探索表面活性剂在纳米颗粒制备、油污分解等方面的应用。

总结:表面活性剂作为一种具有降低表面或界面张力的物质,具有广泛的应用前景。

通过对其基本原理的研究,可以更好地理解表面活性剂的性质和应用。

未来的研究将继续探索新的表面活性剂材料和应用领域,以满足社会的需求并保护环境。

手性表面活性剂研究进展

手性表面活性剂研究进展

手性表面活性剂的研究进展摘要:简介手性表面活性剂的分类、结构,重点综述胆汁盐类、皂苷类手性表面活性剂的研究与应用,以及氨基酸型、季铵盐型、烷基糖苷型和松香型手性表面活性剂的合成与研究现状。

关键词:手性表面活性剂;进展;手性分离;立体合成手性表面活性剂(chiral surfactant)是指一类性质上具有一般表面活性剂特性——具有油水两亲性,结构上含有手性中心的手性分子。

由于分子结构中有手性中心的存在,该类表面活性剂具有良好的区域选择性、不对称催化能力和手性识别能力。

尤其是在特定的手性拆分中的手性识别能力,使得手性两亲分子在立体选择性合成和手性药物分离领域逐渐成为一大热点。

此外,近年来,在无机材料科学方面,利用手性表面活性剂合成无机介孔材料的研究也有迅速的进展。

随着医药科学和材料科学等领域的发展,手性表面活性剂由于其独特的分子结构特性而具有的不可替代性使得它的需求日益增加,因而引起了化学、材料等学科对手性表面活性剂的普遍关注。

目前获得手性两亲分子的途径还比较少,而且只局限于应用已有的手性源来合成,因此手性表面活性剂的类型并不多。

主要可从来源分为天然手性表面活性剂和合成手性表面活性剂两大类。

1.天然手性表面活性剂天然手性表面活性剂可细分为胆汁盐类和皂苷类两类。

1.1胆汁盐(Bile salts)类胆汁(酸)盐类手性表面活性剂属于阴离子表面活性剂,具有光学活性,可用于手性对映体的拆分,最早由Terabe等[1]在1989年应用在几种氨基酸和药物的胶束电动色谱(MEKC 法)手性分离中。

其基本结构式如图1,主体结构由四个饱和稠环构成。

表1列举了几种常见的胆汁盐类手性表面活性剂。

图1 胆汁盐类结构式表1 几种常见的胆汁盐类手性表面活性剂Nishi H等[2]随后对上述几种常见胆汁盐类表面活性物质的分离条件进行了研究,发现虽然牛磺胆酸钠和脱氧牛磺胆酸钠(STDC)均可在pH>3的条件下使用,但脱氧牛磺胆酸盐的效果更胜一筹,也是研究的几种胆汁盐类中分离效果最好的。

新型表面活性剂Gemini性能及其研究进展

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。

水性聚氨酯表面活性剂的研究进展

水性聚氨酯表面活性剂的研究进展
计 裁剪 性强 、 有机 溶剂 性好 等优 点 , 为 目前一 类 耐 成
新 型高 分子 表面 活性 剂 。
化或 破乳 、 消泡 、 溶 、 稠 、 增 增 絮凝 等作 用 , 化 工 、 在 纺 织、 印染 、 机械 、 油 等 领域 有 广 泛 的应 用 。许 多 聚 石 合物 具有 双亲 性分 子 结 构 和 表 面 活性 , 年来 已发 近 展为 ~类 新型 的表 面 活 性 剂 , 中聚 氨 酯 就是 非 常 其
重要 的一类 聚合 物 。 聚氨 酯 是 一 类 分 子 链 中含 有一 N 0 一 的 大 HC 0
1 水性 聚氨 酯表 面活 性 剂 的分类
水性 聚 氨酯 表面 活性 剂按 照其 在反 应体 系 中所 起 的作用 不 同 , 分为 非反 应 型和反 应 型 ; 照水性 可 按 聚氨 酯表 面活 性剂 引入 的亲 水 基 团结 构 不 同 , 可分 为非 离 子型和 离 子型 ; 除此 之外 , 性聚 氨酯 表 面活 水
量 的限制 , 性 聚 氨 酯 获 得 了 广 泛 的研 究 和 应 用 。 水 水性 聚氨酯 是一 种分 子链 上含 有 亲水性 基 团 的聚氨 酯 ,0世 纪 9 2 0年代后 期 , 性 聚氨 酯 的 发展 进 入 高 水 潮 , 多水性 聚氨酯 改性 产 品相 继 问世 , 许 其应 用 范 围
不断拓展 , 使用性能不断提高 , 并逐渐应用于皮革涂 饰 、 物 整 理 、 物 涂 层 、 粘 剂 、 张 涂 饰 等 织 织 胶 纸
领 域 ~ 。
基金项 目: 南省表界面科学重点实验室开放课题基 金资助项 目; 河 河南 省第 7 科 资助项 目。
( o 8~ 0 0年 ) 20 2 1 省级应用化 学重点学

新型表面活性剂的设计和应用

新型表面活性剂的设计和应用

新型表面活性剂的设计和应用随着现代科学技术的不断进步,表面活性剂在生产和研究中的应用也越来越广泛。

但是,传统的表面活性剂存在许多问题,如环境污染、生物毒性等,这使得人们对新型表面活性剂的设计和应用提出了更高的要求。

本文将简要介绍新型表面活性剂的设计和应用,分别从小分子表面活性剂、大分子表面活性剂和无机纳米表面活性剂三个方面入手。

1. 小分子表面活性剂小分子表面活性剂是指分子量小于1000的表面活性剂,其分子结构简单,易于合成,因此在工业生产和研究中得到广泛应用。

然而,传统小分子表面活性剂具有生物毒性高、生物降解性差等问题,给环境和生物带来了严重的不良影响。

为了克服这些问题,科学家们开始将天然化合物引入到小分子表面活性剂的设计中。

研究表明,天然化合物具有更低的毒性和更好的生物降解性,因此可以减轻环境和生物的不良影响。

同时,科学家们通过调整小分子表面活性剂的分子结构,提高了其生物降解性和降低了毒性,使其更加适用于实际应用。

2. 大分子表面活性剂大分子表面活性剂是指分子量大于1000的表面活性剂,其分子中存在大量的软链段和枝状结构,因此在表面活性和生物相容性等方面具有独特的优势。

然而,传统的大分子表面活性剂主要基于化学改性的合成方法,其合成过程中产生的废弃物对环境造成严重污染。

为了解决这些问题,科学家们开始使用天然高分子材料制备大分子表面活性剂。

这些天然高分子材料具有更好的生物相容性和可降解性,可以有效减轻环境的净化负担。

同时,利用天然高分子材料的普适性和多样性,科学家们制备了一系列新型大分子表面活性剂,这些表面活性剂具有特殊的形态和功能,可应用于多个不同的领域。

3. 无机纳米表面活性剂无机纳米表面活性剂是指无机纳米材料作为表面活性剂的新型材料。

由于其分子结构更加简单,因此无机纳米表面活性剂容易制备和控制。

同时,无机纳米材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,可有效减轻环境对活性剂的净化负担。

除此之外,无机纳米表面活性剂还具有独特的特性和应用,如抗菌性、药物传递、成像等等,因此在生物医学和环境科学等领域得到了广泛的关注。

烷醇酰胺表面活性剂研究进展

烷醇酰胺表面活性剂研究进展

烷醇酰胺表面活性剂研究进展一、引言烷醇酰胺表面活性剂的意义与背景二、烷醇酰胺表面活性剂的制备与结构分析1. 微生物法合成烷醇酰胺表面活性剂2. 合成法制备烷醇酰胺表面活性剂3. 烷醇酰胺表面活性剂的结构分析方法三、烷醇酰胺表面活性剂的性质研究1. 烷醇酰胺表面活性剂的表面性质2. 烷醇酰胺表面活性剂的聚集行为3. 烷醇酰胺表面活性剂的稳定性四、烷醇酰胺表面活性剂在应用中的研究进展1. 烷醇酰胺表面活性剂在石油开采中的应用2. 烷醇酰胺表面活性剂在农业领域的应用3. 烷醇酰胺表面活性剂在制药工业中的应用五、结论和展望1. 烷醇酰胺表面活性剂的研究现状2. 烷醇酰胺表面活性剂的未来发展趋势第一章引言烷醇酰胺表面活性剂是一种具有独特表面活性的化合物,它们具有广泛的应用领域,如石油开采、制药、农业等。

烷醇酰胺表面活性剂具有高效率、低毒性、可再生等特点,已经成为表面活性剂研究领域的热门研究课题之一。

本章将从烷醇酰胺表面活性剂的意义和背景入手,介绍其制备与结构分析、性质研究以及应用中的研究进展,最后对其未来发展趋势作出展望。

一、烷醇酰胺表面活性剂的意义与背景表面活性剂是一类重要的功能性化学物质,广泛应用于日常生活和工业生产中。

表面活性剂的主要作用是在固体-液体、液体-液体和气体-液体界面上降低表面张力,增加液体表面的面积,从而起到湿润和乳化的作用。

过去,合成表面活性剂通常依赖于石油化工的化学合成,这不仅成本高昂,而且制备过程中会产生大量的有机污染物,对环境造成影响。

随着对环境保护的重视和绿色化学的广泛应用,研究高效、低毒、可再生的天然表面活性剂已经成为了一个研究热点。

烷醇酰胺表面活性剂是一种来源于天然微生物的表面活性剂,具有绿色、环保、可再生等特点。

烷醇酰胺表面活性剂是通过微生物在发酵过程中产生的代谢产物,可以获得大量的烷醇酰胺,这为其大规模生产和应用提供了可行性。

在石油开采、制药、农业等领域,烷醇酰胺表面活性剂已经得到了广泛应用,并显示出了其在环保安全方面的优势。

有机硅表面活性剂的应用及研究进展

有机硅表面活性剂的应用及研究进展

有机硅表面活性剂的应用及发展状况摘要:有机硅表面活性剂由于其结构中既含有有机基团,又含有硅氧键(Si-O-Si),因而不但具有一般烃类表面活性剂较高的表面活性,而且具有无机物二氧化硅的耐高低温、耐气候老化、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能。

有机硅表面活性剂能应用于纺织、农药、日化产品等等。

因而成为表面活性剂领域的研究热点。

关键词:有机硅表面活性剂;结构;应用Abstract Silicone surfactants contain both organic group and silicon-oxygen bond (Si-O-Si), which not only has high surface activity, just like normal surfactants, but also has the property of silica, like, resistance to high temperature and ageing, non-toxic, non-corrosive and physiologically inert. It can be used in many fields, such as, textiles, pesticides, daily chemical products and so on. That make silicone surfactants becoming a hot research field.Keywords Silicone surfactant; Structural; Applications一、有机硅表面活性剂简介有机硅是含有硅氧烷键(Si-O-Si)的高分子合成材料。

有机硅表面活性剂是以聚二甲基硅氧烷为其疏水主链,在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团而构成的一类表面活性剂。

有机硅材料性能优异,应用十分广阔,目前发展迅速,在很多领域作为一种新型的功能材料受到人们的青睐,如聚醚改性有机硅、氨基改性有机硅和环氧改性有机硅等[1]。

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word整理版表面活性剂最新研究进展人类的日常生活,各类生产活动,多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾,表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中,设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。

新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化,近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。

一、高分子表面活性剂高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。

高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。

它像低分子表面活性剂一样,由亲水部分和疏水部分组成。

高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。

因此,高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。

高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。

如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。

两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。

非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。

阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。

开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面活性剂的研究趋势。

二、元素表面活性剂含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂称为元素表面活性剂。

由于氟、硅、磷和硼等元素的引入而赋予表面活性剂更独特、优异的性能。

其中含氟表面活性剂与普通表面活性剂相比,无毒或毒性非常小,它们具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水憎油等优良而独特的性能。

含硅表面活性剂是随着有机硅新型材料发展起来的一种新型表面活性剂,不仅具有耐高温、耐气侯老化、无毒、无腐蚀及较高生理惰性等特点,还具有优良的降低表面张力的性能, 是仅次于含氟表面活性剂的特殊表面活性剂品种。

有机硼表面活性剂是一种半极性的化合物,是由具有邻羟基的多元醇、低碳醇的硼酸三酯和某些脂肪酸所合成的。

通常为非离子型, 碱性介质中重排为阴离子型。

含硼表面活性剂高温下极稳定,可以水解,具有优良的表面活性、抗静电性及抗菌性,毒性较低,其用途还在进一步研究当中。

三、吉米奇(Gemini)表面活性剂随着全球范围环保意识的加强,对日常生活和工业领域中使用的表面活性剂提出了许多新要求。

近年来,人们一直致力于探索并合成具有高表面活性的新型表面活性剂。

1971年,Bunton等率先合成了一族阳离子型Gemini表面活性剂,不过未引起重视。

1991年,Menger等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),即吉米奇(Gemini)表面活性剂。

吉米奇(Gemini)表面活性剂具有以下特性。

(1)更易吸附在气/液表面,从而有效地降低了水溶液表面张力。

(2)更易聚集生成胶团。

(3)降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向,降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。

(4)具有很低krafft点。

(5)对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言,和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复配能产生更大的协同效应。

(6)具有良好的钙皂分散性质。

(7)在很多场合,是优良的润湿剂。

20世纪90年代以来,吉米奇(Gemini)表面活性剂由于性能优良,具有广泛的商业应用前景,因此在世界范围内引起了极大关注,已成为胶体与界面化学领域的研究热点,Rosen认为吉米奇(Gemini)表面活性剂最有可能成为2l世纪的新型表面活性剂。

目前,国外已经合成出一系列阴离子、阳离子、非离子及两性型等吉米奇(Gemini)表面活性剂品种,它们性能有所不同。

其中阳离子表面活性剂中最重要的是含氮的表面活性剂,目前对阳离子型吉米奇(Gemini)表面活性剂研究较多的也是含氮原子的,而且主要是季铵盐型表面活性剂,由于它们具有生物降解好、毒性低、性能卓越的特点,越来越受到研究者的关注。

目前,世界各国已对吉米奇(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,除常见的吉米奇表面活性剂如:乙(丙)撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)等,开发出不对称型吉米奇阳离子表面活性剂;糖苷基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂;含聚醚基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂;反应型可聚合吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂;含酯基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂;含酰胺基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂;无卤素吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂等。

四、阴阳离子表面活性剂阴阳离子表面活性剂(catanionic surfactant)是一类新型的、极具特色的表面活性剂,在表面活性剂家族中比较年轻的一种,在国际上,这个名称出现在八十年代后期,自1989年美国科学家观察到阴/阳离子表面活性剂自发囊泡形成以来,不同领域科学家进行了系统深入的研究。

阴阳离子表面活性剂它是由具有表面活性的阳离子和阴离子通过离子间相互作用结合而成,与经典表面活性剂相比具有十分显著的功效。

表面活性剂最基本的功能指标即为其在水溶液中的疏水效应而富集于表面的降低表面张力的能力与效率。

由于阴阳离子表面活性剂不同于其它表面活性剂的特殊结构特点,当其在表界面聚集时,不仅没有通常离子型表面活性剂之间因具有同种电荷而产生的电性斥力,相反因阴阳离子表面活性剂之间强烈的电性吸引而使得表面活性剂分子的排列异常紧密,从而使得此类表面活性剂不仅常常同时具有离子型和非离子型表面活性剂的某些特性,而且往往比它们的性能更为优越:特别要指出的是,此类表面活性剂使用效率远远高于其他类型的表面活性剂,它可以在低得多的浓度下发挥作用。

一般离子型表面活性剂如十二烷基硫酸钠(SDS)仅能将水的表面张力由70mN/m 降至40mN/m左右,而阴阳离子表面活性剂基本可将水的表面张力由70mN/m降至20mN/m左右,而与造价极其昂贵的氟表面活性剂(有的造价高达每克几十美金)的能力相近(常见的氟表面活性剂水溶液中表面张力最低值约在15 ~18mN/m左右)。

其发挥最大效力的浓度―临界胶团浓度(cmc)与一般离子型表面活性剂相比要小二至三个数量级(一般离子型表面活性剂通常cmc在10-2mol/L左右, 而阴阳离子表面活性剂可达10-4mol/L ~10-5mol/L)。

目前关于阴阳离子表面活性剂的研究较为深入的有美国的纽约市立大学(City Univerciry of NewYork)的MJ.Rosen科研小组,美国的Delware大学的E.W.Kaler 科研小组以及德国Bayreuth大学的H.Hoffman研究小组;国内有北京大学黄建滨教授科研组,中国科学院兰州化学物理研究所“百人计划”获得者、山东大学兼职教授郝京诚博士和刘维民研究员合作领导的研究小组等。

另外河南省道纯化工技术有限公司研发出的含有聚氧乙烯链的乙氧基化吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂系列、阳离子烷基糖苷系列以及松香基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂系列由于分子中引入了聚氧乙烯基或者含有多羟基从而有利于降低分子的电荷密度,减弱离子头基间的强静电相互作用。

同时,由于其兼有弱的亲水和弱的亲油性,它不仅使表面活性剂的极性增大,同时也增长了疏水基的长度。

聚氧乙烯链或糖基的亲水性和位阻效应减弱了阴-阳离子表面活性剂之间的相互作用,从而对沉淀或凝聚作用有明显的抑制作用。

这些表面活性剂都可以实现和阴离子表面活性剂的等比例混合而不会产生沉淀,因此是很好的合成阴阳离子表面活性剂的原料。

五、绿色表面活性剂和温和型表面活性剂随着人们生活水平的提高和人类文明的进步,人们对环境的保护和自身的健康越来越加以重视,尤其在日化用品的消费方面,人们愈来愈趋向于使用那些既不污染环境,又不刺激人体和对人体无副作用的天然的绿色化妆品、清洗剂及洗涤剂,这就对表面活性剂的温和性要求越来越高,由此产生了绿色表面活性剂(green surfactant)和温和性表面活性剂(mild surfactant)。

烷基糖苷(APG)是上世纪90年代以来国际上致力开发的一种绿色、温和、无毒的新型非离子表面活性剂。

APG性能优异,表面张力低,去污力强,泡沫丰富、细腻且稳定,对人体皮肤无刺激,能完全生物降解,生产过程亦对环境无污染,兼有非离子与阴离子表面活性剂的许多特性。

它与大多数的表面活性剂复配,可增强其它表面活性剂的效能,特别是在生态安全方面有其他表面活性剂没有的优点,故称之为“绿色表面活性剂”。

但是部分长链烷基多苷亲水性差,在水中溶解度小,泡沫力受水的硬度影响较大,限制了烷基多苷的使用,对烷基多苷进行改性,引进功能性基团,从而得到各种性能独特或更优良的衍生物,已成为国内外研究的重点。

阳离子烷基多糖苷结构上不仅具有非离子型的葡萄糖亲水基,而且具有阳离子型的季铵盐亲水基。

它具有非离子表面活性剂的温和性、低毒性、低刺激性;兼有阳离子表面活性剂的杀菌性、抗静电性和抗硬水性;还有一般阳离子表面活性剂所不具备的能和阴离子表面活性剂复配的协同增效作用,是一种绿色多功能性表面活性剂,代表了新一代表面活性剂的发展方向。

六、Bola型表面活性剂Bola型表面活性剂是以一个疏水链连接两个亲水基团构成的两亲化合物。

作为一类新型的、具有特殊性能的表面活性剂,近十多年来引起了科研人员的广泛关注。

由于Bola型分子的特殊结构,它在溶液表面是以U形构象存在的,即两个亲水基伸入水相,弯曲的疏水链伸向气相。

故在气/液界面形成的单分子膜表现出一些独特的物化性能,因此在自组装、制备超薄分子薄膜、催化和生物矿化、药物缓释、生物膜破解、纳米材料的合成等方面具有广阔的应用价值。

按照Bola型表面活性剂链结构的不同可分为以下三种类型:单链型、双链型和半环型。

按照亲水基对称性的不同,可将Bola型表面活性剂分为对称和非对称两种。

按照亲水基带电荷性质的不同,又可将Bola型表面活性剂分为离子和非离子两大类。

其中离子表面活性剂又可分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂;非离子表面活性剂按照亲水基不同可分为糖单元为亲水基、聚氧乙烯为亲水基的非离子表面活性剂等。

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