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氢键作为一种有方向性的作用力，在超分子设计合成中发挥了重要作用。两亲性表面活性剂在水溶液中的聚集主要源自烷烃链间的疏水相互作用，这种熵驱动的作用力没有方向性，通常形成对称的球形胶束。而长达数微米的蠕虫状胶束具有非对称的结构，构筑过程引入方向性的驱动作用力具有重要意义。然而对蠕虫状胶束来说，这种特殊作用迄今没有被强调和有效发挥，仍旧主要依靠能量降低因素。本课题选择联接链上修饰以羟基的季铵盐Gemini表面活性剂作为构筑蠕虫状胶束的活性分子，以期揭示活性分子间氢键对构筑蠕虫状胶束的积极作用。主要研究内容如下：1.利用平衡和动态表面张力仪、电导、荧光、光散射、IR等多种实验手段，研究稀水溶液中分子间氢键对季铵盐Gemini表面活性剂12-3（OH）-12、12-4（OH）n-12（n=1,2）吸附和聚集行为的影响。实验结果表明联接链上含羟基的表面活性剂在稀溶液中就通过分子间氢键产生了二聚化的缔合分子，分子间氢键也存在其后自组织形成的吸附层和聚集体中，从而强烈影响了体系的自组织行为，例如有效促进了胶束的生长，也使分布在聚集体表面的头基更大程度地解离，聚集体中分子堆积更紧密。2.考察了12-3（OH）-12和12-3-12形成的蠕虫状胶束性质和溶液的流变行为。发现在分子间氢键作用参与下，12-3（OH）-12可以在比12-3-12更小浓度时产生远高于后者的零剪切粘度。动态剪切实验表明12-3（OH）-12体系中形成了更长的蠕虫状胶束。这些结果证实了分子间氢键可以有效地促进胶束的生长。3.通过系统考察和比较不同长度烷烃尾链m-3（OH）-m系列表面活性剂的溶液粘弹性质，发现稍微增长烷烃尾链，加大的疏水相互作用可使溶液粘弹性显著增强，甚至产生了凝胶。动态剪切实验也提示生成了更长的蠕虫胶束。这个结果为进一步增强分子间氢键相互作用，进而获得粘弹性更加优良的体系提供了简单且有效的途径。4.考察了有机水杨酸根反离子（NaSal）对12-3（OH）-12溶液蠕虫状胶束性质的影响。12-3（OH）-12聚集体由于表面羟基的氢键作用而具有更大的反离子解离度，因此更敏感地与Sal结合。盐对头基电荷的屏蔽作用导致活性分子在聚集体中的紧密排列，促进了分子间氢键作用，致使胶束迅速生长。因此，添加盐也是一种促进分子间氢键作用的手段。5.相反电性的表面活性剂C12φC12与12-3（OH）-12组成的混合体系的粘弹性质也被考察，发现添加少量C12φC12显著提升了溶液的粘度，粘弹谱也给出溶液中长蠕虫胶束的信息。这为第三种促进分子间氢键作用的方法，进而有效改善溶液的粘弹性质。