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首先研究了Gemini表面活性剂在气液界面上的结构与性质之间的关系,结果表明:Gemini表面活性剂(18-s-18)分子的中间联结基团的几何效应对物理化学参数有很大的影响。对于相对刚性的中间联结基团(s<6),由于空间位阻效应,两条烷烃尾链处于反式的构象,且不能绕着中间联结基团的的C-C旋转。随着中间联结基团链长的增加,链的柔软性和疏水作用增强,会产生逃离水侧的倾向,伸入到界面形成弓形。在较低的表面压下,即使两个烷基尾链处于顺式的构象,分子也几乎能够完全平躺在水面上。
其次,研究了18-12-18-LB膜在胶原溶液中吸附后的表面形貌。根据18-12-18-LB膜在稀酸性溶液中恒温前后的表面形貌的变化,提出了一个关于表面活性剂构象转变的新的模型:在LB膜上,18-12-18分子会从单层的平躺结构转变成互相交叉的或者倾斜的双层或多层结构。低浓度的胶原在LB膜基底上的吸附过程分为两个部分:一部分胶原优先吸附在Gemini表面活性剂的单层膜上并形成“湖状”区域的网状结构;由于表面活性剂分子的运动以及双层或多层结构的形成,一部分胶原吸附在云母表面,它们构成了“湖”的边界。
最后考察了SA-LB膜在胶原溶液中吸附后的表面形貌,并与18-12-18-LB膜的结果进行了比较。在稀酸性的环境中SA-LB膜调控吸附胶原层形貌的作用较弱,而在稀碱性的环境中硬脂酸分子逐渐聚集形成球状胶束。SA-LB膜在高浓度的胶原溶液中吸附较长时间后,胶束的形状可能会变成椭圆体、长软的棒状甚至是网状。胶原和胶束之间的相互作用包括疏水作用和正负电荷之间的吸引。与18-12-18-LB膜的结果进行对比,结果表明在胶原和基底的相互作用中,静电引力占据支配地位。