型gemini_表面活性剂(小论文)

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1、新型Gemini表面活性剂（小论文）摘要：Gemini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：Gemini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]。197

2、1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

3、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，M

4、ariano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。2001年Menger等合成了两性Gemini，该类双子表面活性剂分子中1个极性头为季铵盐，另1个为磷酸根[18]，并考察了其应用[19]。此外，有人合成并研究了系列阴离子表面活性剂[8-14,20,21]。由于Geminis分子中，两个亲水头是靠化学键连接的，致使它们非常紧密连接，烃链间更容易产生强相互作用，其疏水结合力增强，导致水分子有序结构的扭曲，而且两个亲水头的斥力由于化学键的作用而大大减弱。这是其与传统表面活性剂相比具有卓越性能的根本

5、原因。水玲玲等[22]研究发现，与普通阳离子表面活性剂相比，Gemini表面活性剂与阴离子表面活性剂复配，有很强的协同效应。Gemini表面活性剂作为一种新型分子，其特殊的结构决定其独特的性能。国外关于Gemini表面活性剂的研究日新月异，国内研究亦方兴未艾。对其性能已有较详尽的报道[23,24]，本文就国内外Gemini表面活性剂的研究新进展作一综述，并对其未来进行了展望。2结构Gemini表面活性剂是一种二聚表面活性剂，它是由两个双亲分子的离子头基经联结基团通过化学键联结而成的。Gemini表面活性剂一般应有两个疏水的烷基链

6、（Tail）和两个离子头基（Polarhead）和一个联结基团（Spacer）。根据离子头不同可分为阳离子型Gemini表面活性剂，阴离子型Gemini表面活性剂，非离子型Gemini表面活性剂和两性离子型Gemini表面活性剂。两个具有不同离子头和疏水链的结构联结成不对称的双子表面活性剂。该类表面活性剂的联结基团可以是刚性链也可以是柔性链，按联结基团的极性还可以分为极性链和非极性链。Gemini表面活性剂的特征如图1。Gemini表面活性剂的分子结构特点如图2。疏水烃链连接链亲水头图1Gemini表面活性剂特征图图2Gemin

7、i表面活性剂的结构3性质与特点与普通的表面活性剂相比，Gemini表面活性剂具有其优越性。Gemini表面活性剂的特征性质归纳起来主要有以下几点：（1）更易吸附在气/液表面，从而更有效地降低水溶液表面张力，具有较高的表面活性。Gemini表面活性剂是通过化学键将两个表面活性剂的离子头基联结起来，两个离子头紧密联结，这种强的相互作用有效地阻止了离子头基电荷的排斥作用，使极性基实现了更为紧密的排列，这种结构使得碳氢链间的疏水结合力得到加强，且离子头基间的排斥力因受到化学键力的抑制而大大减弱，与普通表面活性剂相比，Gemini表面活性

8、剂在溶液表面上的排列更紧密，表面能更低，具有更高的表面活性。Gemini表面活性剂的活性高，活性主要取决于两个离子头基紧密地联在一起，同时又与其烷基链联结的长度和性质有关，以双季铵盐型Gemini表面活性剂为例，其表面活性随烷基链（疏水链）的长度增加而增加，但当