王 瑋 ，楊本宏 ，吳 云 ，李 萌 ，孫 晨

（1.合肥學(xué)院分析測(cè)試中心，安徽 合肥 230601；2.合肥學(xué)院化學(xué)與材料工程系，安徽 合肥 230601）

Gemini表面活性劑[1]是利用聯(lián)接基團(tuán)將兩個(gè)兩親結(jié)構(gòu)單元在其親水頭基上或靠近親水頭基處以共價(jià)鍵方式連接而成的一類表面活性劑，又稱作二聚（dimeric）表面活性劑，這里的聯(lián)結(jié)基團(tuán)常見的有聚亞甲基（polymethylene）、聚氧乙烯基（polyoxyethylene）和聚氧丙烯基（polyoxypropene），也有剛性的或雜原子的基團(tuán)。由于Gemini表面活性劑的離子頭基是由聯(lián)結(jié)基團(tuán)通過(guò)化學(xué)鍵連接的，兩個(gè)單體表面活性劑離子之間連接緊密，一方面，因?yàn)樘細(xì)滏溨g的強(qiáng)相互作用而增強(qiáng)了碳鏈的疏水結(jié)合力；另一方面，親水基間的靜電斥力也因?yàn)槭苤朴趶?qiáng)化學(xué)鍵力而大大削弱，這使得Gemini從表面活性劑的傳統(tǒng)模式中跳了出來(lái)，在保持每個(gè)親水基團(tuán)聯(lián)接的碳原子數(shù)相等條件下，與單烷烴鏈單離子頭基的普通表面活性劑相比，具有極高的表面活性和其他優(yōu)良的物化性能[2-4]。

凝膠的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以按各種方式來(lái)分類[5-6]。水凝膠是一種在水中溶脹并保持大量水份而又不溶解的聚合物。根據(jù)水凝膠對(duì)外界刺激的應(yīng)答情況，水凝膠可分為兩大類：①傳統(tǒng)水凝膠，這類水凝膠對(duì)環(huán)境的變化不特別敏感；②智能水凝膠，這類水凝膠對(duì)于環(huán)境諸如溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、光、pH、離子強(qiáng)度、壓力等微小刺激能夠感知、處理并可作功來(lái)響應(yīng)。這種對(duì)環(huán)境刺激的響應(yīng)性使之作為新型功能材料成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于固定化酶、物料萃取、細(xì)胞培養(yǎng)、溫敏開關(guān)和藥物的控制釋放等領(lǐng)域。本文中我們利用18-2-18和18-3-18兩種表面活性劑與八種有機(jī)鹽類制備基于Gemini表面活性劑的超分子水凝膠體系。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

丁二酸、己二酸，均為分析純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；酒石酸鉀鈉（分析純，江蘇鎮(zhèn)江勝利試劑廠）；氫氧化鈉（分析純，上?；瘜W(xué)試劑四廠）；鹽酸（分析純，振興化工二廠有限公司）；對(duì)苯二甲酸、丙二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸（化學(xué)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；檸檬酸（化學(xué)純，上海試劑一廠）；18-2-18、18-3-18（化學(xué)純，實(shí)驗(yàn)室自制）。

JB/T 5374-1991電子天平（梅特勒-托利多儀器）；Q/GHSC 1571-99精密試紙（海三愛思試劑有限公司）；CJJ78-1磁力加熱攪拌器（江蘇城西曉陽(yáng)電子儀器廠）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

分別配制0.01M的18-3-18和18-2-18的表面活性劑溶液，然后利用0.2M的NaOH溶液和丙二酸、丁二酸、己二酸、對(duì)苯二甲酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸和檸檬酸八種有機(jī)酸配制0.05M的丙二酸鈉、丁二酸鈉、己二酸鈉、對(duì)苯二甲酸鈉、順丁烯二酸鈉、反丁烯二酸鈉、酒石酸鈉、檸檬酸鈉系列羧酸鹽溶液。將表面活性劑溶液與八種有機(jī)酸鹽類按照不同比例混合，摸索形成凝膠的最佳條件。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將試管倒置溶劑沒有流動(dòng)則此狀態(tài)為穩(wěn)定凝膠（G），有流動(dòng)但有像凍狀的東西存在稱其為半凝膠（PG），只有溶液為溶解（S），如果出現(xiàn)沉淀則記為沉淀（P）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1。

2 結(jié)果與討論

（1）由Genim表面活性劑18-2-18與不同的有機(jī)鹽類制成的凝膠是透明凝膠，但是凝膠體系不穩(wěn)定，即凝膠強(qiáng)度不夠強(qiáng)，在外界條件刺激下易遭到破壞，如此類凝膠在輕微振動(dòng)、微熱的條件下很容易被破壞，凝膠形成條件相對(duì)苛刻。

表1 加入相應(yīng)的鹽所形成的凝膠體系（S-溶液；PG-半凝膠；G-凝膠；P-沉淀）

（2）Genimi表面活性劑18-3-18與有機(jī)鹽類形成凝膠比較容易得到，且所形成的凝膠比較穩(wěn)定，尤其它與順丁烯二酸鈉溶液和反丁烯二酸鈉溶液，兩者的區(qū)別就是18-3-18與順丁烯二酸鈉溶液形成了透明凝膠，而18-3-18與反丁烯二酸鈉溶液形成的為不透明凝膠。

3 結(jié)束語(yǔ)

利用Genim表面活性劑18-2-18和18-3-18與八種有機(jī)鹽按不同配比混合，成功制備了基于Gemini表面活性劑的超分子水凝膠，并考查了不同凝膠的穩(wěn)定性。尤其18-3-18與反丁烯二酸鈉溶液所形成的不透明穩(wěn)定凝膠，對(duì)于未來(lái)研究納米量子點(diǎn)與凝膠體系的組裝及對(duì)所得新型材料性質(zhì)的研究具有極其重要的意義。

[1]J.X.Zhao， F.Liu， D.H.Xie.Alkyltrimethylammonium Bromide-induced Aggregate Transition of Carboxylate Gemini Surfactant with a P-dibenzenediol Spacer from Networks to Thread-like Micelles to Vesicles[J].Colloid and Polymer Science，2015，293（12）：3545-3554.

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