日用化学工业(中英文) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (7): 833-840.doi: 10.3969/j.issn.2097-2806.2026.07.001
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摘要:
黏弹性表面活性剂领域的核心发展方向之一,在于赋予体系对外部刺激的智能响应能力,从而实现流变性能的可逆按需调控。CO2因其来源广泛、环境友好且去除简便、无盐副产物累积等优势,已成为传统pH调节手段的理想替代触发因子。本讲系统梳理了CO2响应型蠕虫状胶束的设计策略、自组装机制及流变行为特征。CO2响应的本质在于其溶于水后生成碳酸,使长链有机碱发生可逆质子化,进而驱动表面活性剂前体转化为阳离子或“拟双子”型表面活性剂,并自组装为缠结网络,赋予体系高黏弹性;而去除CO2后,去质子化过程使胶束瓦解,体系恢复低黏态。依据分子结构差异,可将现有体系归纳为三类典型模式:阴离子表面活性剂与叔胺助溶物的二元体系,依赖静电构筑动态拟双子结构;单一长链多胺体系,经CO2触发后由囊泡转变为蠕虫状胶束,其质子化产物与碳酸氢根抗衡离子协同促进胶束生长,此为单纯酸滴定所无法实现;超长链叔胺体系,可在常温常压下仅通过CO2与空气的交替鼓泡实现溶胶-凝胶的可逆转变。此外,预先形成的阴离子蠕虫状胶束亦可因CO2诱导羧基质子化而显著降黏,呈现“关闭”型响应。上述研究表明,CO2响应行为不仅依赖于分子堆积参数的协同调控,更受质子化路径及抗衡离子种类的深刻影响,为智能流体设计提供了系统的理论依据与实用范例。
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