几千年前,我们的祖先就已经将脂肪酸皂作为洗涤剂来使用,但是这类体系的微观结构尤其是双分子层结构直到上世纪70年代才被发现。大量研究发现,只有当溶液的p H在脂肪酸的p Ka附近才能形成双分子层,这是因为质子化和去质子化的脂肪酸分子数量相近,易形成氢键而拉近分子之间的距离,从而形成双分子层。我们利用多个体系对脂肪酸皂的双分子结构进行了系统深入的研究。首先利用月桂酸与不同的碱作用,证明了Cs⁺的刚性以及单层囊泡的稳定性[1];随后利用不同链长的脂肪酸与Cs OH作用,研究了形成双分子层结构的弱相互作用,详细探讨了其形成机理[2]。比较有趣的是,我们发现硬脂酸与Cs OH在高p H下也能形成双分子层结构,这与以前的认识是相矛盾的,我们认为反离子在该过程中起到了至关重要的作用[3]。同时我们还发现了一些其它的脂肪酸皂体系也能在高p H形成双分子层结构。图1展示的是一些用低温电镜观测到的双分子层结构。影响脂肪酸皂应用的除了聚集结构外,Krafft点也是一个很重要的因素。有机的反离子可以降低Krafft点,扩大其应用的温度范围。我们选用硬脂酸与乙醇胺作用形成双分子层结构,研究了其相行为。并以此为平台,选择合适的浓度比例研究脂肪酸皂的起泡和乳化性质。并且通过简单通入CO₂就可以智能调节起泡消泡和乳化破乳过程。图2显示的是用CO₂破乳的过程。