双子表面活性剂(Gemini surfactant)是两条疏水链（一般为烷基链）、两个亲水基团由连接基连接构成的一类化合物，相比单子表面活性剂具备更好的表面活性、更低的临界胶束浓度等优异性能，在缓蚀、杀菌、三次采油和医药等领域得到了广泛的应用。但目前，双子表面活性剂的研究主要集中在其性质及应用方面，关于对环境影响如生物降解性和生物毒性方面的研究非常有限。环境因素往往会促使产品更新换代，因此研究双子表面活性剂的生物降解性、毒性对双子表面活性剂的可持续发展具有重要意义。　　本文重点研究不同结构阳离子双子表面活性剂的生物降解性、生物毒性。主要研究内容如下:　　1.参照文献以及本课题组已有的合成方法、路线，合成了14种不同结构的阳离子双子表面活性剂。结构涵盖:疏水链从十二烷基变化到十六烷基、疏水链为普通烷基链和含酯基的烷基链;阳离子头基包括咪唑和季铵头基;连接基的类型包括亚甲基、乙氧基、对二亚甲基苯基。通过1H NMR对产品结构均进行了确证。　　2.采用密闭瓶试验法考察了所合成的14种阳离子双子表面活性剂和2种单阳离子表面活性剂的好氧生物降解性。结果表明，疏水链含有酯基的阳离子双子表面活性剂ACSG-n系列、[C16im]2具有较高的生物降解性，28天生物降解率达60％以上，属于易生物降解类。不含酯基的阳离子双子表面活性剂14-4-14、14-EO-14、14-BEN-14、14-3-14等的生物降解性低于相应的单子表面活性剂，28天生物降解率均低于10％，属于难生物降解类。阳离子双子表面活性剂的生物降解性随着烷基链的延长略有增加，如季铵盐型双子表面活性剂S-4-S系列的疏水链烷基数目从12到16时，其28天的生物降解率从0增长到13％。连接基变化对双子表面活性剂的生物降解性无明显影响。具有相同烷基链的咪唑基双子表面活性剂比季铵盐型双子表面活性剂更难降解。　　3.采用发光菌试验法研究了7种双子表面活性剂的生物毒性，并与单子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(14-N)进行了比较。结果表明，单子表面活性剂14-N的EC50=3.4mg/L，毒性很高。而所研究的7种双子表面活性剂的EC50值范围在6.9-136 mg/L之间，说明毒性均低于14-N。特别是含酯基的双子表面活性剂[C14im]2的EC50为136 mg/L，根据毒性等级划分属于生物无毒级;含酯基的ACSG-14属于生物低毒级。不同双子表面活性剂的毒性比较结果表明:酯基引入烷基链和头基之间，可以大大减小表面活性剂的生物毒性。当疏水链相同时，含有咪唑头基比季铵盐型头基的双子表面活性剂的生物毒性低的多。连接基的变化对于生物毒性有明显的影响，乙氧基连接基的双子表面活性剂比苯基为连接基的双子表面活性剂的生物毒性高，前者的毒性几乎是后者的5倍。