1.3.3透过率测定采用紫外分光光度计对不同盐浓度下表面活性剂溶液透过率进行测试。

1.3.4表面张力测定表面活性剂溶液的表面张力测量采用环法，在(30±0.5)℃的表面张力计上进行，每个样品溶液至少测量5次，表面张力值为实际测量数据的平均值。测量完成后，用乙醇和蒸馏水清洗铂金环，并在酒精灯下灼烧。

1.3.5界面张力测定通过旋滴法，在旋转液滴界面张力仪上直接测量煤油和表面活性剂水溶液之间的界面张力。在玻璃管中注入表面活性剂溶液，然后，用微量注射器将煤油油滴注入到水相中心。最后，以固定的旋转速度测量界面张力。转速设置为3 000 r/min。

1.3.6润湿性能通过测定表面活性剂溶液(1 mmol/L)液滴在石蜡膜上接触角的降低程度，表征表面活性剂的润湿性能。使用接触角测量仪测量溶液液滴接触角，通过连接CCD相机记录液滴的扩散过程，获得随时间变化的动态接触角。每个样品测试3次，以最大程度减少误差。

2结果与讨论

2.1结构表征

根据方案1的合成路线，成功制备了3种以1,4-二溴-2-丁烯为连接基团的酰胺基Gemini表面活性剂。利用红外和核磁对酰胺基Gemini表面活性剂GS-12,GS-16,GS-18进行结构表征，结果见图1和图2。

图1 Gemini表面活性剂的红外谱图

图2 Gemini表面活性剂的核磁氢谱

2.2性能测试

2.2.1 Krafft温度Krafft温度影响表面活性剂溶解度，表面活性剂在此温度以上可以形成胶束。在Krafft温度以下，以单分散的表面活性剂与水化固体表面活性剂的状态存在，而在Krafft温度以上，水化固体表面活性剂的溶解和胶束形成也参与了平衡[9-10]。质量分数1%表面活性剂GS-12，在室温可以完全溶解，将其溶液置于冰水混合物中1周，溶液仍然澄清透明，没有浑浊的迹象。表明GS-12的Krafft温度低于0℃。通过测量电导率可以得到Krafft温度的近似值，由图3可知，GS-16,GS-18的Krafft温度分别为27，27.5℃。k值在较低温度下缓慢增加,这是由于离子表面活性剂的溶解度有限。随着温度的进一步升高，Krafft温度处的k值急剧增加。k值的增加是由于胶束的形成，水合表面活性剂的溶解度突然增加，直至达到克拉夫特温度。此外，离子迁移率增加随着温度增加、k逐渐增加[3,10]。结果表明，Gemini表面活性剂的Krafft温度随表面活性剂的疏水链长的增加而升高。

图3 Gemini表面活性剂的电导率随温度的变化曲线

2.2.2耐盐性能随着盐浓度的增加，浊度的突然增加是表面活性剂溶液中宏观相分离的标志，这就是盐析现象[7,11]。图4为KBr/GS表面活性剂溶液，随着KBr含量的增加，在波长为500 nm的吸光度变化曲线。以GS-12为例，当KBr浓度为0～60 mmol/L时，1 mmol/L的Gemini表面活性剂水溶液为无色透明，浊度同时略有下降，说明有混合胶束形成。当KBr的浓度从60 mmol/L增加到120 mmol/L时，溶液呈现微浑浊，说明体系中有少量的表面活性剂颗粒析出。而GS-16,GS-18在更低的浓度下就发生了盐析现象。也就是说，盐的析出现象是非常复杂的，这不仅取决于盐的性质，而且取决于双子表面活性剂的结构[12-13]。此外，由图4透过率的变化可知，随着疏水链的增长，表面活性剂的耐盐性能减弱，更容易受盐浓度的影响。因为无机盐消除离子头基团的电荷，减少吸附膜内头基基团与胶束之间的静电排斥。它们通过减少头基之间的静电相互作用和最小化有效截面积来促进胶束的产生和聚集，导致表面活性剂从溶液中聚沉而析出[13]。

图4 1 mmol/L Gemini表面活性剂溶液随盐(KBr)浓度变化的透过率曲线

2.2.3盐浓度对表面活性的影响在表面活性剂水溶液中，两亲结构使大部分表面活性剂分子吸附在表面以降低体系能量。当表面活性剂浓度较低时，分子可以位于表面或部分定向排布于表面，导致表面能和表面张力急剧下降[14]。当表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度(CMC)时，表面活性剂分子会紧密排列并充分占据表面。在CMC以上，大量形成胶束，表面张力几乎是不变的，因为表面活性剂分子在表面的饱和吸附[1]。

表面张力测量是研究表面活性剂CMC值的一种有效方法。浓度的增加降低了溶液的表面张力，然后达到一个恒定值，则会产生一个明确的转折点，表明胶束化的开始。在CMC之下，表面活性剂分子排布于空气/水界面上来降低表面张力。在CMC以上，外加表面活性剂单体，当表面活性剂单体充分填充表面时，更倾向于与胶束结合而不是进入界面膜[3,7]。因此，γ与lgC的关系图陡然减小，直至达到CMC，并在CMC以上变得相对恒定。图5为不同的KBr盐浓度下，阳离子Gemini表面活性剂混合溶液的表面张力图。

图5表面活性剂GS-12,GS-16,GS-18溶液的表面张力随浓度变化曲线(a)和Gemini表面活性剂的表面张力随KBr盐浓度的变化曲线(b～d)

加入盐后，增强了胶束的形成和生长，这表明随着盐浓度的增加，表面活性剂的CMC降低。盐浓度升高对CMC的降低可以用Borwankar和Wanson所提供的模型解释[15]。他们的模型假设两亲离子被吸附在Stern层，而反离子存在于双电层的扩散部分，而不扩散到Stern层。加入的盐阴离子压缩电双层，诱导屏蔽了头基间的静电排斥，导致CMC显著降低。Gemini表面活性剂的CMC随着盐浓度的增加而降低，是由于阳离子Gemini表面活性剂与盐反离子混合物的协同作用所致。随着盐浓度的增加，由于分子间头基间的静电斥力的减小，CMC值降低，从而更倾向于胶束化。