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微生物脂肽与化学表面活性剂的二元体系展现出比单组分体系更好的表界面性质,说明表面活性剂分子之间存在着相互作用,而这种相互作用与分子的结构有着十分紧密的关系。研究不同结构烷基苯磺酸盐与微生物脂肽二元体系的分子动力学性质可以为其宏观性质的研究及应用提供理论支持。本文从油酸出发,通过简便的路线合成了支链烷基苯磺酸钠,并研究了其表/界面性能。利用分子动力学模拟的方法,研究了微生物脂肽与支链十六烷基苯磺酸钠复配体系在癸烷/水界面单分子膜的微观结构、分子间的相互作用以及分子的动力学性质。 1)建立了以油酸为原料,通过傅-克烷基化、脱羧、磺化和中和四步反应,制备生物基支链表面活性剂,4-(1-十七烷基)苯磺酸钠(9ΦC17S)新的合成方法。采用气相色谱-质谱联用技术对油酸与苯的傅-克烷基化产物进行了检测,确定了产物的结构及相对含量。发现了烷基化产物多样性的原因,探究了烷基化过程中碳正离子的迁移和重排对产物多样性的影响。采用电喷雾质谱、红外光谱和核磁共振波谱表征了9ΦC17S的结构与色谱特征。采用表面张力法研究了9ΦC17S的表面性能,采用界面张力法研究了9ΦC17S的水溶液与大庆原油之间的界面张力,9ΦC17S可显著降低油水界面张力。此外,9ΦC17S在生物降解性和润湿性方面也显示出了良好的性能。丰富了生物基表面活性剂的多样性,为不饱和脂肪酸的烷基化修饰提供了帮助。 2)针对于支链烷基苯磺酸钠结构与性质的关系,以及微生物脂肽对烷基苯磺酸钠性质的影响,采用分子动力学模拟的方法,研究了碳骨架异构的三种支链十六烷基苯磺酸钠单独组分及其与微生物脂肽二元体系在50℃条件下癸烷/水界面单分子膜的微观结构、表面活性剂的排布和分子的动力学性质。模拟实验的数据表明,亲水基在疏水链中间部位的烷基苯磺酸钠能够更好的溶于油水界面之间。分子的均方位移数据及扩散系数表明,相比于亲水基在疏水链端位的烷基苯磺酸钠,亲水基在疏水链中间部位的烷基苯磺酸钠体系的单分子膜更为稳定。微生物脂肽的加入,能够有效的增加直链烷基苯磺酸钠在油水界面的溶解,增强支链烷基苯磺酸钠和微生物脂肽二元体系单分子膜的稳定性。 3)为了探究不同摩尔比条件下,二元表面活性剂体系性质的差异,采用分子动力学模拟的方法,研究了微生物脂肽与支链十六烷基苯磺酸钠单独组分及不同比例的二元表面活性剂体系在25℃条件下癸烷/水界面单分子膜的微观结构、表面活性剂的排布、分子间的相互作用和分子的动力学性质。表面活性剂分子的径向分布函数显示,相比于单独体系,二元表面活性剂体系的单分子膜中分子排列更为紧密。分子的均方位移数据及扩散系数表明,二元表面活性剂体系的单分子膜比单独体系更为稳定。氢键的间歇时间相关函数表明,微生物脂肽可以增强二元体系单分子膜的稳定性。此外,二元体系中,随着支链烷基苯磺酸钠摩尔分数的减少,体系单分子膜的致密程度及稳定性都有所提高。为二元表面活性剂体系宏观性质的研究及应用提供了理论支持。