阴离子双子表面活性剂

阴离子双子表面活性剂性能评价研究【摘要】：双子表面活性剂是一种分子结构新颖的新型表面活性剂，它将两个单链单头基传统表面活性剂通过化学键联接在一起，从而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。

它的出现，开辟了表面活性剂科学研究领域的新途径，是表面活性剂领域概念上的一大突破。

【关键词】：阴离子双子表面活性剂；起泡和泡沫稳定性；抗硬水能力；增溶能力；润湿能力1.阴离子双子表面活性剂性能评价研究试验原理及方法1.1表面张力的测定表面活性剂的表面活性通常用水中加入表面活性剂后，溶液表面张力降低及其临界胶束的能力这两个性质来表征。

表面活性剂的胶团化能力是用其临界胶束浓度表示。

其值越小，表面活性剂越容易在溶液中形成胶束。

滴体积法测量不同浓度阴离子Gemini表面活性剂的表面张力,由表面张力对表面活性剂浓度作图。

由图的拐点得出阴离子Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)。

滴体积法测表面张力的原理如图1所示：图5中内管是用一只吸量管吹制而成，管端磨平，并垂直地安装在套管内，将套管放置于恒温槽中，保持一定温度，用读数显微镜测准管端外直径为2γ，当液体自管中滴出时，可以从液体滴出的体积和数量求得每滴液体的体积或者称量滴出液体的重量而得到每滴液体的重量，当液体受重力作用向下降落时，因同时受管端间上拉的表面张力的作用而形成附于管端的液滴。

当所形成液滴达到最大而降落时，可以认为这时液滴的重量与表面张力相等。

mg=2πrγ（1），式中：m为液滴的质量，g为重力加速度，r为管端半径，γ为表面张力。

但实际上液滴不会全部落下，所以对上式修正后为（2）因此，（3），式中，，F的数值可以从手册中查到。

1.2起泡性及泡沫稳定性的测定用软水（软水为蒸馏水）和不同浓度的硬水（硬水为CaCl2水溶液）配制1000ppm的表面活性剂溶液100mL。

在20℃的恒温水浴锅中进行。

取20mL表明活性剂溶液置于100mL带塞量筒中，在恒温水浴锅中恒温5分钟。

阴离子双子表面活性剂研究现状及发展趋势摘要：本文从有无联接基团及联接基团联接顺序方面，综述了四种不同Gemini型阴离子表面活性剂合成方法的研究现状，并对其进行总结与展望。

Gemini 表面活性剂具有优良的性能，但目前存在着合成路线长、产率低、成本高等制约其大规模工业化的缺点，应大力发展性价比高的Gemini 表面活性剂。

关键词：阴离子双子表面活性剂联接基团随着我国油田开采程度的加深，注水开发的油田基本上已经处于高采出和高含水程度阶段，油田可采出的油越来越难，油田当年新增可采储量低于产油量，储采失衡，亟需三次采油提高采收率新技术以保持原油产量的增长和稳定。

在三次采油方法中，表面活性剂驱是一种极具发展潜力的提高采收率的方法[1]。

Gemini表面活性剂[2]具有两个亲水基团和两个亲油基团以及一个桥联基团的化合物，相当于两个普通表面活性剂分子通过一个桥梁联结在一起。

Gemini表面活性剂具有以下几个优点：（1）可以大幅度降低表面张力；（2）临界胶束浓度比传统表面活性剂低2个左右的数量级；（3）易溶解；（4）协同效应强；（5）具有奇特的流变性，粘度随浓度的增加而增大。

当Gemini表面活性剂分子结构中亲水基为阴离子，把它叫做Gemini阴离子表面活性剂。

1 Gemini阴离子双子表面活性剂研究进展1.1 先接疏水尾链双子表面活性剂的合成路线归纳起来有以下三种：第一种是用联接基团先将两个疏水尾链联接起来，再接上两个亲水头基。

贾金英等人[3]以马来酸酐、乙二醇及十二醇、十四醇、十六醇、十八醇为原料，活性炭负载磷钨酸为催化剂，合成了Gemini-12、Gemini-14、Gemini-16 和Gemini-18一系列磺酸盐型双子表面活性剂，它们都具有较低的临界胶束浓度（cmc），表面张力可达到20.11 mN/m。

与SDBS及NaCO3进行复配，得到了超低界面张力。

郑宝江[4]以壬基酚与甲醛为原料，缩合桥联后用氯磺酸磺化得到一种新型的阴离子Gemini表面活性剂，有较好的耐碱性；有较好的耐温性，180℃时稍有分解；耐硬水能力一般。

阴离子型双子表面活性剂溶液高温下流变性研究I. 引言- 阴离子型双子表面活性剂的概述- 流变学在表面活性剂溶液中的应用II. 研究目的与方法- 对阴离子型双子表面活性剂溶液在高温下的流变性进行研究- 采用仪器和实验方法进行流变性测试III. 实验结果与分析- 测量得到的流变学数据- 对数据进行分析、统计和图示- 分析不同温度、浓度条件下的流变性变化规律IV. 结论- 阐述阴离子型双子表面活性剂溶液在高温下的流变性特点- 强调该研究对于解决高温下表面活性剂应用的问题具有重要的实用价值V. 展望- 对未来继续深入探究该领域提出建议- 探讨阴离子型双子表面活性剂在其他应用领域中的前景注：本篇提纲提供的仅仅是方向和结构，具体内容应根据研究领域和实验结果进行适当调整和扩充。

I. 引言随着科技的进步和工业生产的发展，表面活性剂的应用越来越广泛。

表面活性剂可以在水和油之间形成界面活性层，改善制品的质地、稳定性、流动性和护理性。

然而，表面活性剂在高温环境下的应用面临着一些问题。

例如，表面活性剂在加热的过程中容易分解，导致作用失效；高温下的流变性变化会影响到其性质和效果。

因此，针对高温下表面活性剂的流变学特性进行的研究具有极其重要的意义。

本文将围绕阴离子型双子表面活性剂溶液的高温下流变性进行研究。

阴离子型双子表面活性剂，顾名思义，是一种具有双头的表面活性剂，其中一个头是负离子，另一个头则是疏水性的烷基。

它可以在水和油之间形成双层结构，其结构可以通过改变表面活性剂的组成和浓度来调节，从而实现对溶液性质和性能的控制。

阴离子型双子表面活性剂因其独特的结构和性质而被广泛应用于许多领域，比如医药、化妆品、食品、石油和环保等行业。

流变学是研究物质变形和流动性质的一门学科。

研究对象可以是流体、半固态和固体等物质，因此在表面活性剂溶液中的应用也逐渐得到了越来越多的关注。

流变学测试结果可以反映出溶液化学成分、物理状态、环境条件等因素对流变学性质的影响，从而为工业制品的设计、研发和生产提供依据和参考。

双子表面活性剂性质、合成及应用介绍一、双子表面活性剂简介通过化学键将两个或两个以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。

双子表面活性剂的研究最早始于20世纪70年代。

1971年Bunton等人合成了一族新型两亲分子，其分子结构顺序为:长的碳氢链、离子头基、联结基团、第二个离子头基、第二个碳氢链，并且把它作为相转移催化剂使用，结果发现它比普通的阳离子表面活性剂具有更高的催化效率。

1988年后，日本Oskaa大学的专家们合成并研究了柔性联结基的若干双烷烃链表面活性剂。

然而真正系统开展这类新型表面活性剂研究工作则是从1991年开始。

该年Emery大学的Menger教授和Lihua等人合成并研究了刚性联结基团的双烷烃链表面活性剂，并给这种类型表面活性剂起名为Gemini surfactants Gemini 在天文学上的意思为双子星座，以此形象地表达这类表面活性剂的分子结构特点。

我国学者赵国玺也因此将其译为“双子表面活性剂”。

双子表面活性剂是一类带有两个疏水链、两个亲水链和一个联接基团的化合物，类似于两个普通表面活性剂通过一个桥梁连接在一起，但值得注意的是，联接基团应在极性头基或靠近极性头基处相连接。

如下图：从分子结构看，双子表面活性剂与两个表面活性剂分子的聚集相似，故有时又称为二聚表面活性剂或孪链表面活性剂。

双子表面活性剂的结构如下图所示在双子表面活性剂的分子结构中，两个亲水基通过联结基团靠化学键联接，由此使两个表面活性剂单体相当紧密地结合，这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用，另一方面使亲水基间的排斥作用因化学键限制而大大削弱。

因此，联结基团的介入及其化学结构、联接位置的变化，使Gemini表面活性剂结构具有多样化，从而具有更优良的物理化学性质及界面活性该类表面活性剂有阴离子型、非离子型、阳离子型、两性离子型及阴 - 非离子型、阳- 非离子型等。

阴离子双子表面活性剂表面活性研究I. 绪论A. 研究动机和意义B. 研究背景和现状C. 研究目的和内容II. 阴离子双子表面活性剂的性质及其表面活性研究A. 阴离子双子表面活性剂的基本结构及其种类B. 阴离子双子表面活性剂的性质分析C. 阴离子双子表面活性剂的表面活性研究III. 阴离子双子表面活性剂的表面吸附、聚集和溶解行为研究A. 阴离子双子表面活性剂的表面吸附行为研究B. 阴离子双子表面活性剂的聚集行为研究C. 阴离子双子表面活性剂的溶解行为研究IV. 阴离子双子表面活性剂的应用研究A. 阴离子双子表面活性剂在油泥脱除中的应用研究B. 阴离子双子表面活性剂在药物传递中的应用研究C. 阴离子双子表面活性剂在生物膜破坏中的应用研究V. 结论与展望A. 结果总结B. 研究成果的创新价值和实际应用价值C. 研究中存在的问题和不足D. 下一步研究的方向和重点注：本提纲仅供参考，具体研究提纲应根据实际情况和研究对象进行具体构思和安排。

第1章节绪论A. 研究动机和意义：表面活性剂是一种能够降低表面张力并使水和油混合的化学物质，由于在生物和工业中有广泛的应用，因此对表面活性剂的研究已引起许多学者的关注。

在表面活性剂的研究中，阴离子双子表面活性剂因其独特的分子结构和表面活性性质成为热门的研究对象。

本文旨在探讨阴离子双子表面活性剂在液-液/液-固界面的吸附、胶束化结构、聚集行为以及它们应用的前景。

B. 研究背景和现状：随着近年来科学技术的快速发展，阴离子双子表面活性剂已经成为表面活性剂研究领域的热点之一。

阴离子双子表面活性剂由两条长炭链和一组离子对组成，并具有良好的表面活性和高度可调性的结构。

许多文献报道了阴离子双子表面活性剂在二元水/油混合物的胶束化、胶束诱导的手性、油水界面的调控等方面的研究。

但是，对于其液-液/液-固表面活性的研究还存在一定的局限性。

C. 研究目的和内容：本文旨在研究阴离子双子表面活性剂在液-液/液-固表面活性的研究现状，分析阴离子双子表面活性剂分子结构特点和表面活性的关系，探究其在液-液/液-固表面络合和吸附过程中的表面行为及胶束化和聚集行为，最终为阴离子双子表面活性剂的应用开发提供理论和实践依据。

一种阴离子型双子表面活性剂的合
成与表征
阴离子型双子表面活性剂通常由一种阴离子聚合物（如甲基溴化铵(MBA)或磺基化铵(SBA)）和一种含有羟基的卤代烃（如2-乙基-1,3-二氧杂环丙烷(EDHP)）制备而成。

在制备过程中，阴离子聚合物和卤代烃会形成一种新型的离子复合物，具有良好的表面活性性质。

表征阴离子型双子表面活性剂时，可以使用电泳、X
射线衍射等方法对其结构和组成进行表征。

此外，还可以使用表面张力测定仪、拉曼光谱、表面活性度测试等测试仪器，对其表面活性性能进行表征。