囊泡是由两个双亲分子定向单层尾对尾地结合成封闭单分子双层所构成的外壳,和壳内包藏的微水相构成。一般说来,具有大极性头基和双柔性链表面活性剂可以自发形成囊泡。由于大多数表面活性剂的分子都不具有这样的分子结构,为了要使一般表面活性剂能够自组装形成囊泡,则通常采用两种表面活性剂复配的方法,使两个头基结合在一起(如正、负离子头基相互吸引等)以满足自发形成囊泡的分子结构要求。目前大多数有关表面活性剂囊泡性质的研究都是采用两种表面活性剂复配的体系,并根据Israelachvili所提出的“聚集体临界堆积常数(P)公式”和透射电镜来研究囊泡体系的性质。而对于囊泡形成动力学以及囊泡形成的机理还研究很少。Gemini表面活性剂是由联接基以共价键将两个两亲分子单体联接而成的,它代表了一类新型表面活性剂。大量的研究表明联接基的性质(长度、柔韧性和化学结构)最终决定了Gemini表面活性剂在水溶液中的性质。因而在学术上以及工业上,都对它产生浓厚的兴趣。本文所研究的Gemini表面活性剂是以(CH2)s为联接基的季铵盐型Gemini表面活性剂。本文利用停流装置研究,并结合动态光散射技术和电子透射显微镜等方法,研究普通表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)以及等烷烃链长的季铵盐型Gemini表面活性剂与十二烷基硫酸钠(SDS)复配形成囊泡的过程,探索囊泡形成过程的机理,并对单子/单子表面活性剂复配体系与单子/双子表面活性剂复配体系进行了比较。主要分为以下三部分:第一部分研究了SDS/DTAB(十二烷基硫酸钠/十二烷基三甲基溴化铵)复配形成囊泡的过程和囊泡破坏过程的动力学性质,并结合动态光散射技术和电子透射显微镜探索囊泡形成和囊泡破坏过程的机理。动力学结果表明囊泡形成过程很长,但其活化能不是很大,这意味着囊泡形成过程的控制步骤可能是表面活性剂分子的扩散所控制。而相对于囊泡的形成,囊泡的破坏过程是十分迅速的。动态光散射技术的测量结果表明囊泡粒径的增大过程是采用“单分散性(分散度小)→多分散性→单分散性(分散度小)”的方式。此外,用电子透射显微镜已观测到在囊泡的形成过程中有胶团、柔性的长棒状聚集体和球形的囊泡。因此,综合动力学、动态光散射技术和电子透射显微镜的研究结果,推测囊泡的形成过程可能包括四个阶段:混合胶团→柔性的长棒状聚集体→“非平衡囊泡”→平衡囊泡,而与其对应的粒度分散度则呈现“单分散性→多分散性”的周期性变化规律。第二部分研究了SDS/Gemini表面活性剂(SDS/12-3-12,SDS/12-6-12)复配体系的囊泡形成机理。动力学结果表明囊泡形成过程是非常快,囊泡的形成更可能是采用阴、阳离子表面活性剂胶团直接融并的方式形成囊泡。动态光散射技术的测量结果表明囊泡粒径随时间的变化很小,其粒径分布对于SDS/12-3-12体系是与SDS/DTAB体系类似,呈现出“单分散性→多分散性”的周期性变化规律,但对SDS/12-6-12体系则呈现出多分散性。而用电子透射显微镜观测到的囊泡形状是非球形的,且随着联接基长度的增加,囊泡形状呈现出“水滴”型的。因此,综合动力学、动态光散射技术和电子透射显微镜的研究结果,推测囊泡的形成过程可能是:阴、阳离子表面活性剂胶团融并→囊泡→大囊泡和多室囊泡→较小囊泡。第三部分将单子/单子表面活性剂复配体系与单子/双子表面活性剂复配体系进行比较,结果表明:(1)SDS/12-3-12和SDS/12-6-12复配形成囊泡的速率比SDS/DTAB复配体系快很多,这意味着这两类复配体系的囊泡形成机理是不相同的。此外,Gemini表面活性剂的联接基长度对囊泡的形成速率也有影响。(2)在SDS/12-3-12体系和SDS/DTAB体系中,囊泡粒径分散度随时间的变化是类似的,都呈现出“单分散性→多分散性”的周期性变化规律,但对SDS/12-6-12体系则观测不到这种变化规律。(3)SDS/DTAB和SDS/Gemini表面活性剂复配体系所形成的囊泡形状是不相同的,SDS/DTAB复配体系所形成的囊泡是球形的,而SDS/Gemini表面活性剂复配体系所形成的囊泡是非球形的,且联接基越长囊泡形状越靠近“水滴”型。