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从分子层次来看,分子自组装类似于化学合成,是产生新物质和新功能的重要方法。表面活性剂混合体系具有丰富的聚集行为,可以自组装形成多种聚集体结构,包括胶束、平面层状结构、囊泡和凝胶等。因此本文通过改变表面活性剂分子的大小、表面活性剂混合体系的类型、混合浓度及比例等因素,探究碳氟-碳氢表面活性剂混合体系的聚集行为,从而丰富理论体系,以期实现不同聚集结构的可控构筑。本文首先使用阴离子表面活性剂全氟十一烷酸(C10F21COOH)与非离子表面活性剂四乙二醇单十二烷基醚(C12EO4)在水溶液中进行复配,并且控制两种表面活性剂的总浓度不变,分别改变二者的混合浓度,研究了该体系的聚集行为。发现随着C10F21COOH浓度的增大,该混合体系依次形成了层状相(Lα相)、凝胶相(Gel相)、Lα’相以及Gel’相四种相态。流变结果表明,囊泡凝胶的粘弹性显著高于层状相。冷冻蚀刻电镜(FF-TEM)结果显示,两个凝胶相均为密堆积的囊泡结构,而Lα’相为平面层状结构。差示扫描量热(DSC)结果显示不同聚集体的双层膜在常温下均为晶态。小角/广角X射线衍射(XRD)结果表明,相对于平面层状结构,囊泡的排列更加紧密。为了考察碳氟链长度对该阴、非离子表面活性剂混合体系聚集行为的影响,进一步研究了全氟癸酸(C9F19COOH)和全氟壬酸(C8F17COOH)分别与C12EO4在水溶液中复配的聚集行为。研究发现,碳氟链长度对该类型混合体系的聚集行为具有显著影响。与C10F21COOH/C12EO4/H2O体系不同,随着碳氟表面活性剂浓度的增大,C9F19COOH/C12EO4/H2O体系中依次形成了Lα相、Gel相、Lα’相以及L1/P混合相四种相态;在C8F17COOH/C12EO4/H2O体系中依次形成了Lα相、L1/Lα混合相、L1/P混合相、L1/Lα’混合相以及Lα’相。在相同的碳氟表面活性剂和C12EO4浓度下,随着碳氟链长度的增大,混合体系形成的囊泡的尺寸明显增大,粘弹性明显增大。DSC结果显示,C8F17COOH/C12EO4/H2O体系形成的囊泡的双层膜在常温下为液态,而C9F19COOH/C12EO4/H2O和C10F21COOH/C12EO4/H2O体系形成的囊泡其双层膜在室温下为晶态,XRD结果表明,C10F21COOH/C12EO4/H2O体系形成的囊泡排列更加紧密。为了研究阴、阳离子表面活性剂混合体系的聚集行为,采用阴离子表面活性剂全氟壬酸(C8F17COOH)与阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氢氧化铵(DTAOH)进行复配,发现该混合体系聚集行为丰富,随着C8F17COOH浓度的增加,依次形成L1相、L1/Lα混合相、Lα相、沉淀相、和凝胶相。流变结果表明,混合体系的粘弹性随着C8F17COOH浓度的增大而增大;两种表面活性剂的混合比例相同时,样品的粘弹性随着表面活性剂总浓度的增大而增大。低温透射电镜和FF-TEM结果显示,Lα相为多层囊泡结构,凝胶相中为密堆积的单层囊泡结构。DSC结果显示,Lα相和凝胶相中的囊泡的双层膜在常温下均为晶态,XRD进一步表明凝胶相中的囊泡排列更加紧密。19F核磁共振结果显示,相较于Lα相,凝胶相中碳氟链和碳氢链的相互作用力更强。