Gemini表面活性剂是由两个亲水头基和两个疏水链，通过连接基团连接亲水头基或靠近亲水头基的部分而组成。由于Gemini表面活性剂独特的结构，较低的CMC浓度、较好的润湿性和增溶性、特殊的流变性和生物活性、以及与传统单体表面活性剂相比超低的油/水界面张力等优点，在过去的十年中受到了广泛的关注[1-4]。

表面活性剂(两亲性物质)在许多油田应用中都起着重要作用，如压裂液、钻井液以及非常规和常规油藏提高采收率[5]。在提高采收率(EOR)操作中，添加表面活性剂可以降低原油/水界面张力(IFT)和/或改变岩石的润湿性[6]。在二次采油和二次后采油作业中，表面活性剂对降低IFT起着关键作用。表面活性剂吸附在原油和水的界面，最终降低IFT。IFT降低很大程度上取决于表面活性剂的化学结构和浓度、温度和盐度。

无机盐电解质对离子表面活性剂在水溶液中存在形式起着关键作用。随着无机盐的加入，表面活性剂头基团间减弱的静电斥力是影响离子表面活性剂溶液中聚合物形态的关键因素。胶束在加入无机盐后可由球形胶束变为棒状或虫状胶束[7]。在一定浓度范围内，有利于增加表面活性剂的粘弹性，提高压裂液的粘弹性性能。此外盐浓度在一定程度上可有效降低原油/水界面张力，提高采收率[5,8]。因此，研究无机盐电解质对表面活性剂的表/界面活性的影响具有重大意义。

本文合成了一类含不饱和双键刚性连接基团的酰胺基阳离子的Gemini表面活性剂。通过FTIR和1H NMR对Gemini表面活性剂进行结构表征，并且对其Krafft温度和耐盐性能进行了测定。研究了反离子盐KBr浓度对Gemini表面活性剂的表/界面活性的影响以及在石蜡膜上润湿性能的影响。

1实验部分

1.1试剂与仪器

十二酰胺丙基二甲胺(PKO-12>95%)、十六酰胺丙基二甲胺(PKO-16，>98%)、硬脂酰胺丙基二甲胺(PKO-18，>98%)均为工业级;反-1,4-二溴丁烯、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、氢氧化钠(98%)均为分析纯；二甲基亚砜(DMSO)，购自剑桥同位素实验室公司；蒸馏水。

Vertex-70型傅里叶变换红外光谱仪；DRX300型核磁共振波谱仪；UV-1601紫外分光光度计；Sigma700表面张力仪；DSA25型动态接触角测量仪；DDS-307数字电导率分析仪；dIFT双通道动态界面张力仪。

1.2实验方法

1.2.1合成方法酰胺基阳离子Gemini表面活性剂的合成路线如下所示。

根据前期的工作[2-4]。在圆底烧瓶中，先将0.1 mol连接基化合物，反-1,4-二溴-2-丁烯溶于100 mL异丙醇中。将0.2 mol脂肪酸酰胺丙基二甲胺(PKO-12、PKO-16、PKO-18)加入反应溶液中，并以氢氧化钠0.4 g作为催化剂加速反应，在80℃下搅拌12 h。反应结束后，用真空蒸发去除溶剂，得到蜡状的粗产物。将得到的蜡状粗品固体在乙酸乙酯/乙醇(20∶1)混合溶剂中重结晶3次，得到白色粉末状阳离子Gemini表面活性剂。所制备的Gemini表面活性剂(GS-12,GS-16,GS-18)的产率分别为93.5%，92.4%，94.1%。Gemini表面活性剂GS-12,GS-16,GS-18的合成路线如下：

GS-12，白色蜡状固体，1H NMR(400 MHz,DMSO,δ∶7.95(t,J=5.7 Hz,2H,k-H),6.24(s,2H,j-H),4.21～3.82(m,4H,i-H),3.30～3.20(m,4H,h-H),3.09(m,J=6.4 Hz,4H,f-H),3.01(s,12H,g-H),2.06(t,J=7.6 Hz,4H,e-H),1.84(s,4H,d-H),1.48(t,J=7.4 Hz,4H,c-H),1.24(s,32H,b-H),0.98～0.73(m,6H,a-H)。

GS-16,白色粉末状固体，1H NMR(400 MHz,DMSO,δ∶7.94(t,J=5.8 Hz,2H,k-H),6.23(s,2H,j-H),4.12～3.86(m,4H,i-H),3.24(s,4H,h-H),3.09(m,J=6.4 Hz,4H,f-H),3.01(s,12H,g-H),2.06(t,J=7.6 Hz,4H,e-H),1.84(s,4H,d-H),1.47(s,4H,c-H),1.23(s,48H,b-H),0.93-0.66(m,6H,a-H)。

GS-18,白色粉末状固体，1H NMR(400 MHz,DMSO,δ∶7.95(t,J=5.6 Hz,2H k-H),6.22(s,2H j-H),4.00(s,4H，i-H),3.23(m,J=9.7 Hz,4H,h-H),3.14～3.04(m,4H，f-H),3.01(s,12H,g-H),2.06(t,J=7.6 Hz,4H，e-H),1.84(s,4H，d-H),1.47(s,4H，c-H),1.23(s,56H,b-H),0.85(t,6H，a-H)。

1.3结构表征及性能测定

1.3.1结构表征采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)测定了Gemini表面活性剂的结构。

1.3.2电导率法测Krafft温度利用电导率曲线突变测量了表面活性剂的Krafft温度(TK)。首先在5℃下制备1%(质量分数)的表面活性剂溶液，于5℃下储存过夜，然后在10～35℃的温度范围内测量相应溶液的电导率值。测量系统的温度由恒温水浴控制，电导率由数字电导率分析仪测量。电导曲线随温度变化的突变温度被认定为Krafft温度，即固体表面活性剂完全溶解所需的温度。