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Gemini表面活性剂复杂自组织行为的分子内因研究

Gemini表面活性剂复杂自组织行为的分子内因研究
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  • 批准号:20673021
  • 批准年度: 2006年
  • 学科分类:畜禽养殖环境与健康(C170801) |
  • 项目负责人:邓良伟
  • 负责人职称:暂无数据
  • 依托单位:福州大学
  • 资助金额:0万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2007年01月01日 至 2009年12月31日
  • 中文关键词: Gemini;表面活性剂;自组织;内因
  • 英文关键词:Gemini surfactants;complicated behavior of self-assembly;molecular structure factors

项目摘要

中文摘要

Gemini表面活性剂由于特殊的分子结构而在水溶液中呈现出复杂且新颖的自组织行为。本项目通过针对性的体系设计和研究,进一步揭示在自组织过程中Gemini头基的电荷集中效应;不对称头基结构和尾链长度的影响;联接链引起的烷烃链密度增大、分子几何改变、构型变化等效应,以此更深刻地认识Gemini表面活性剂复杂自组织行为的分子内因作用,进而更好地发挥Gemini表面活性剂的分子结构优势,构筑新颖且复杂的分子有序聚集体,调控它们之间的相互转变。结果发现Gemini头基集中的电荷对外加反离子高度敏感,促其产生了更高的自组织活性,也影响了蠕虫胶束的微观特性,压缩离子头基尺寸而改变的分子几何导致形成了多种结构的聚集体。改变头基结构和尾链长度可以改善分子在液晶中的相互作用,从而得到稳定的热致液晶。联接链化学性质和长度的变化直接影响到Gemini分子的头基电荷集中效应、烷烃链密度和分子几何形状,因此是区别于普通表面活性剂自组织行为的主要分子结构因素。

英文摘要

Gemini surfactants exhibited complicated and novel behavior of self-assembly based on the special molecular structure. The investigations in this subject further revealed the effects of various molecular internal factors on the self-assembly, which included (1) the concentrated charge in the ionic headgroups, (2) the dissymmetric structure of the headgroups, (3) the length of the alkyl tails, the hydrophobic effect of the alkyl chains, (4) the alteration of the molecular geometry and configuration, etc. This benefits us to better understand the role of the molecular structure of Gemini surfactant during the self-assembly and to further play the superiority of Gemini surfactants for constructing novel and complicated aggregates and adjusting and controlling the transition between the aggregates. The results showed that Gemini surfactants have highly sensitive respond to salt, which greatly enhanced the surface activity of the surfactants and also influenced the properties of the wormlike micelles. The addition of salt decreased the size of the ionic headgroups and altered the molecular geometry, leading to the formation of the aggregates with various morphologies. The changes in the headgroup structure and the alkyl tail length improved the interaction between the molecules in liquid crystal mesophase, yielding the stable thermotropic liquid crystals. The chemical nature and the length of the spacer group directly influenced the density of the headgroup charge, the density of the alkyl tails and the molecular geometry. Therefore the spacer group of Gemini surfactant is a main factor of the molecular structure different from conventional surfactants for self-assembly.

结题摘要

Gemini表面活性剂由于特殊的分子结构而在水溶液中呈现出复杂且新颖的自组织行为。本项目通过针对性的体系设计和研究,进一步揭示在自组织过程中Gemini头基的电荷集中效应;不对称头基结构和尾链长度的影响;联接链引起的烷烃链密度增大、分子几何改变、构型变化等效应,以此更深刻地认识Gemini表面活性剂复杂自组织行为的分子内因作用,进而更好地发挥Gemini表面活性剂的分子结构优势,构筑新颖且复杂的分子有序聚集体,调控它们之间的相互转变。结果发现Gemini头基集中的电荷对外加反离子高度敏感,促其产生了更高的自组织活性,也影响了蠕虫胶束的微观特性,压缩离子头基尺寸而改变的分子几何导致形成了多种结构的聚集体。改变头基结构和尾链长度可以改善分子在液晶中的相互作用,从而得到稳定的热致液晶。联接链化学性质和长度的变化直接影响到Gemini分子的头基电荷集中效应、烷烃链密度和分子几何形状,因此是区别于普通表面活性剂自组织行为的主要分子结构因素。

评估说明

    国家自然科学基金项目“Gemini表面活性剂复杂自组织行为的分子内因研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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