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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。
1 / 12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。
gemini表面活性剂
Gemini表面活性剂（gemini surfactants）是一种新型的活性剂，由两个表面活性剂分子通过共价键连接而成。
它
们的结构特点是具有两个疏水基团和两个亲水基团，可以
同时在两相界面上起到乳化、分散、增溶等功能。
Gemini
表面活性剂因其独特的分子结构，在许多应用领域中具有
优越的性能。
Gemini表面活性剂具有许多优点，如高效表面活性性能、低临界胶束浓度、溶解力强、增溶能力强、抑菌作用好等。
它们能够形成更稳定的胶束结构，提高物质的分散性和乳
化性能。
此外，由于其特殊的分子结构，Gemini表面活性剂还具有更低的毒性和生物降解性，对环境的影响较小。
Gemini表面活性剂的应用领域非常广泛，包括化妆品、医药、食品、油田、纺织、农药等行业。
在化妆品中，Gemini表面活性剂可以用作乳化剂、稳定剂、增溶剂等。
在纺织行业，它们可以改善染料的分散性和渗透性，提高
染色效果。
在油田和农药行业，Gemini表面活性剂可以用作乳化剂和增溶剂，提高药剂的效果。
总之，Gemini表面活性剂凭借其独特的分子结构和多重功能，在各个应用领域中展现了良好的应用前景。
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。
Gemini表面活性剂是一种分子内含有2个亲水基和2个亲油基(有时是3个亲油基)的表面活性剂。
从分子结构看，它又相似于两个传统表面活性剂分子的聚结，故有时又称之为二聚(dimeric)表面活性剂。
Gemini型表面活性剂同三头三尾以及三个以上头三个尾以上的表面活性剂统称为低聚表面活性剂(oligomeric surfactants)。
Gemini型表面活性剂因其二聚的结构从而具有许多特殊的物化性质。
例如，超低界面张力、低临界胶束浓度、低Krafft点、良好的钙皂分散能力、在某些场合表现出良好的润湿性能、良好的协同效应等。
它长期以来一直是化学家研究的一个热点。
仅从最近数量众多的性能方面的研究论文和一些应用方面的专利就不难看出这一点。
新近的研究工作不断揭示了Gemini表面活性剂的一些新而独特的性质，使得科学家对它的研究兴趣长久不衰。
1.1.1 Gemini型表面活性剂[1-5]Gemini型表面活性剂是1974年由Y.Deinega首次合成出来的。
1988年日本，Okahara也合成出了这类活性剂。
1991年美国Emery大学，F.M.Menger和C．A.Littau较系统地合成了几种Gemini型表面活性剂，并确定了它们的基本性质。
他们把这类活性剂命名为Gemini。
Gemini是天文学用语，意思是双子星座，像“连体婴儿”，形象地表达了这类化合物在结构上的特征，也包涵有深远的意思。
其后被美国、日本和法国等国家从事表面活性剂、胶体和表(界)面化学界研究人员所认可。
1993年美国M.J.Rosen称Gemini为新一代或第二代表面活性剂。
现在倍受表面活性剂、胶体和表(界)面化学界、工业界的关注，最有可能成为21世纪广泛应用的一类表面活性剂。
传统型表面活性剂分子，如肥皂，是由一个亲水基和一个疏水基构成。
Gemini型表面活性剂是由两个传统型表面活性剂分子用一个联接基，在亲水基部位或靠近亲水基部位结合起来，形成一类新的表面活性剂分子。
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。
