腰果酚甜菜碱型表面活性剂结构性质研究

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本文用分子动力学方法模拟了新型甜菜碱型两性离子表面活性剂在油水界面的行为、性质以及结构与性能的关系,包括界面吸附行为、界面张力、界面宽度和耐温耐盐性质。为保证这一模拟的准确性,本文使用了一个新的力场处理方法,在The ATB andRepository (ATB)研究的基础上,优化分子结构并获取分子电荷分布,将完整分子分解为片断并使用ATB生成力场参数,合并这些片断的参数以完成整个分子力场的构建,通过验证证实,这种方法是符合要求的。分子动力学的模拟结果显示,表面活性剂可以吸附在癸烷和水的界面上并显著降低其界面张力;当体系内表面活性剂数量为134时,界面张力最小,可以达到1.6mN·m-1,此时的浓度即为临界胶束浓度,与实验值符合。此表面活性剂的亲水性基于羟基和两个离子基团,然而,此表面活性剂在300373K高温下不仅不会失效,反而随着温度的升高,界面张力降低了。另外,此表面活性剂证实可以在较高浓度的一价和二价阳离子下保持活性,这主要是由于季胺基和磺酸基所构成的内盐结构的作用。
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