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Gemini表面活性剂属于新兴起来的一类表面活性剂,通常拥有特殊的结构类型,常作为这一类双亲性两性分子的统称。Gemini表面活性剂分子结构中,共价键形成的联接基团将两个双亲分子紧密连接起来,联接基团一般是由位于极性基团或距极性基团很近的有机基团组成。正是由于它们的特殊分子结构,因而体现出相比传统表面活性剂更好的表面性能。季铵盐型双亲表面活性剂作为典型的阳离子Gemini表面活性剂,具有较低的Kraft点和C20值,比其他单链表面活性剂更低的临界胶束浓度。同时,在水溶液中能表现出良好的泡沫稳定性、增溶性能、钙皂分散力、润湿性能以及抗菌性能。已经在很多领域受到人们的广泛重视。本文以阳离子双季铵盐表面活性剂为研究对象。研究了分子结构对其表面活性及其性能的影响,得到以下结果：1.以烷基叔胺、环氧氯丙烷、二卤代烷烃等为主要原料,合成了十一种不同分子结构的双季铵盐型阳离子Gemini表面活性剂：[CnH2.+1N+(CH3)2CH2CH(OH)CH2(CH3)N+CnH2n+1]2Cl-;[CnH2n+1N+(CH3)2(CH2)m(CH3)N+CnH2n+a]2Br-,其中n=8,12,16；m=2,3,4,两种系列分别简称为n-m-n, n-3(OH)-n。研究了这一系列的双季铵盐的表面性质,发现其具有比传统单链表面活性剂更优异的表面性能。在分子结构上,疏水基团碳链长度、链接基团碳链长度以及链接基团的亲水性都对各自表面性质产生影响,其中疏水基团碳链长度表现出对CMC起主要影响。2.研究了Gemini双季铵盐同传统单链季铵盐对大肠杆菌生的作用。结果表明阳离子Gemini表面活性剂由于其联接基通过共价键作用,抑制了阳离子头基间的静电排斥影响,使其能更好的吸附在大肠杆菌细胞膜上,因此体现出对大肠杆菌较强的杀菌抑制作用。实验结果显示联接基团含羟基的,疏水链分别为辛烷基、十二烷基和十六烷基的Gemini表面活性剂对大肠杆菌的半抑制率浓度依次为：1.389x10-5mol/L,1.389x10-5mol/L、1.389x10-5mol/L。3.通过紫外可见、荧光光谱分析的方法研究了Gemini阳离子表面活性剂与DNA的作用。研究表明,Gemini型双季铵盐均能很好的与DNA通过静电作用和疏水作用发生结合,并且疏水链越长一定程度上表现出与DNA更好的相互作用。4.利用Langmuir膜天平,分别研究十种表面活性剂,在空气/水界面上形成的单分子薄膜以及与DNA和磷脂混的相互作用。通过π-A曲线分析得到,Gemini与DNA、磷脂主要是通过静电作用力和疏水作用力结合起来。同时发现,Gemini表面活性剂掺入到磷脂单分子膜中,能够有效的改变膜的稳定程度和强度。