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微乳液是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂混合后自发形成的各向同性、外观透明或半透明的热力学稳定系统，在三次采油、洗涤去污、催化、化学反应介质、药物传递等许多工业和技术领域中都有潜在的应用价值。迄今为止，国内外学者对微乳液系统的研究主要集中在含有传统的单头基单尾链表面活性剂的微乳液系统。Gemini表面活性剂是由两个单头基单尾链双亲分子在极性基团处或靠近极性基团的烷基链上由联接基团连接在一起而形成的新型表面活性剂。与传统表面活性剂相比，其特有的化学结构赋予它许多独特的性能，如很低的临界胶束浓度(CMC)，很高的表面活性、润湿性、发泡性和钙-皂分散性以及很低的C20值和γCMC等。基于以上两方面的考虑，本文以季铵盐型阳离子Gemini表面活性剂12-s-12,2Br-1为对象，重点研究表面活性剂溶液的性质、微乳液相图、结构和性质，以及利用反相微乳液合成半导体纳米材料ZnS和CuS。主要包括以下内容：
合成了季铵盐型阳离子Gemini表面活性剂12-3(4)-12,2Br-1，经红外谱图(IR)和核磁共振谱图(NMR)表征说明合成的Gemini表面活性剂分子结构是正确的，元素分析结果表明产品纯度达96﹪以上。对其在不同溶液中的临界胶束浓度的测定结果表明，随着联接基团碳原子数的增多CMC增大，但小于相应传统表面活性剂的CMC。12-3-12,2Br-1的CMC随着溶剂中加入的正构醇的链长和浓度、NaCl浓度的增加而降低。
对Gemini表面活性剂微乳液系统的相行为的研究发现，具有短链联接基团的Gemini表面活性剂系统在表面活性剂和助表面活性剂混合含量较低时就能形成单相微乳液，在油相为正己烷的系统中表面活性剂和助表面活性剂混合物的含量不超过10﹪即可形成微乳液，且相应的微乳液区水含量也相当高；Gemini表面活性剂的联接基团长度越长，它的性质与相应的传统表面活性剂的性质越接近，形成微乳液所需的表面活性剂和助表面活性剂的混合含量也越高。联接基团长度越短，越有利于高度有序分子结构例如液晶的形成。此外，作为助表面活性剂的醇的配比、碳链长度、温度及油相烷烃的链长的改变对Gemini表面活性剂微乳液系统的相行为有着很大影响。
由芘的紫外吸收光谱法、动态光散射法确定的油包水(W/O)、水包油(O/W)及双连续(B.C.)微乳液结构，以及由冷冻蚀刻技术观察到的微乳液的微观结构与传统的电导率方法得到的结果相一致。其中观察到的微乳液液滴团簇结构由电导率的测定结果获得证实。利用偏光显微镜观察液晶纹理，呈油丝织构的层状相液晶和准各向同性织构的立方相液晶经2HNMR方法研究说明微乳液与液晶同时存在于系统中。
对12-3-12,2Br-1/正丁醇/正辛烷/水系统的盐度扫描结果表明，在不加无机盐时形成的分相区和水包油单相微乳液区在加入NaCl后很容易形成中相微乳液(WinsorⅢ)。不加无机盐时形成的油包水微乳液，即使NaCl溶液为饱和溶液时也不能形成中相微乳液。中相微乳液各相的体积分数随着水含量、盐度和温度的改变而变化。温度的改变能够促使相反的相转变发生，即从WinsorⅡ到WinsorⅢ。通过对O/ME和W/ME界面张力的测定，得到了形成稳定的中相微乳液所需要的条件。荧光法用来确定多相微乳液的微观结构，进而确定单相微乳液的微观结构，所得结果与用电导率方法得到的结果是一致的。通过测定WinsorⅠ型微乳液的过量油的体积分数、微乳液的界面张力及微乳液液滴直径，得到了适于合成有机纳米材料的WinsorⅠ型微乳液系统的最佳油水比及最佳油含量范围。
在由Gemini表面活性剂12-3-12,2Br-1稳定的反相微乳液中，通过控制合成条件制备出粒径分布范围窄的球形硫化锌纳米粒子。分别以硫化钠、硫代乙酰胺为硫源制备出星形、管状硫化铜纳米晶体及高长径比的硫化铜纳米棒。