表面活性劑是一種活躍于表面和界面上，具有極高的降低表(界)面張力能力和效率的物質(zhì)，在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體，從而具有一系列應(yīng)用功能。表面活性劑擁有良好的分散性、潤濕性、乳化能力、抗靜電性能，已經(jīng)成為包括精細化工領(lǐng)域在內(nèi)的多個領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵材料，在改進工藝、降低能耗和提高生產(chǎn)效率等方面有顯著的促進作用。隨著社會的發(fā)展以及世界工業(yè)水平的不斷進步，表面活性劑的應(yīng)用逐漸從日用化學(xué)品擴散到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如抗菌劑、食品添加劑、新能源領(lǐng)域、污染物治理以及生物制藥等。

傳統(tǒng)的表面活性劑是由極性的親水基團和非極性的疏水基團構(gòu)成的具有“兩親性”的化合物，目前，隨著制造業(yè)的精細化和系統(tǒng)化發(fā)展，生產(chǎn)過程中對表面活性劑性能的要求正在逐漸增加，因此，尋找和開發(fā)具有更高表面性能和具有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑具有重要的意義。雙子表面活性劑的發(fā)現(xiàn)彌補了上述空白并滿足了工業(yè)生產(chǎn)要求。常見的雙子表面活性劑是一種具有兩個親水基團(一般是離子或者具有親水性的非離子)和兩條疏水烷基鏈的化合物。與傳統(tǒng)的單鏈表面活性劑相比，雙子表面活性劑通過聯(lián)接基團(spacer)把兩個親水基團聯(lián)接在一起。簡而言之，雙子表面活性劑的結(jié)構(gòu)可以理解為是將兩個傳統(tǒng)表面活性劑的親水頭基巧妙地用聯(lián)接基團鍵合在一起所形成的。雙子表面活性劑的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它具有較高的表面活性，其主要原因在于：

(1) 雙子表面活性劑分子的兩條疏水尾鏈使其疏水作用增強，表面活性劑離開水溶液的趨勢增大；

(2) 受到聯(lián)接基團的影響，親水頭基之間尤其是離子頭基由于靜電排斥作用而彼此分離的傾向被大幅度削弱；

(3) 雙子表面活性劑的特殊結(jié)構(gòu)影響其在水溶液中的聚集體行為，使其具有更復(fù)雜多變的聚集形態(tài)。雙子表面活性劑與傳統(tǒng)的表面活性劑相比，表(界)面活性更高、臨界膠束濃度更低、潤濕性能更好、乳化能力和抗菌能力都更強。因此，雙子表面活性劑的開發(fā)和利用對于表面活性劑的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義。

傳統(tǒng)的表面活性劑的“兩親結(jié)構(gòu)”使其具有獨特的表面性質(zhì)。將傳統(tǒng)的表面活性劑添加到水中，親水頭基傾向于溶于水溶液內(nèi)部，疏水基團則會抑制表面活性劑分子在水中的溶解。在這兩種趨勢的綜合作用下，表面活性劑分子在氣-液兩相界面富集，并進行有序的排列進而降低水的表面張力。與傳統(tǒng)表面活性劑不同，雙子表面活性劑則是通過間隔基將傳統(tǒng)表面活性劑聯(lián)接在一起的“二聚體”，可以更有效地降低水的表面張力和油/水界面張力。此外，雙子表面活性劑還具有較低的臨界膠束濃度，更好的水溶、乳化、泡沫、潤濕和抗菌等性能。

近年來，研究者們致力于新型雙子表面活性劑的研發(fā)及其相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)的研究。同時，將雙子表面活性劑的應(yīng)用逐漸發(fā)展到滅菌抑菌、食品生產(chǎn)、消泡抑泡、藥物緩釋以及工業(yè)清洗等領(lǐng)域。根據(jù)表面活性劑分子中親水基團是否帶電以及所帶電荷類型可以將雙子表面活性劑分為以下幾類：陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型雙子表面活性劑。其中，陽離子型雙子表面活性劑一般是指季銨鹽或銨鹽型雙子表面活性劑，陰離子型雙子表面活性劑多指親水基團是磺酸根、磷酸根和羧酸根的雙子表面活性劑，而非離子型雙子表面活性劑大多是聚氧乙烯類雙子表面活性劑。

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