表面活性剂

表面活性剂主要的亲油基和亲水基，见P390 表6-1

其中，亲水基有磺酸基、硫酸酯基、氰基、羧基、酰胺基、羟基、铵基、磷酸基、卤基及氧乙烯基。

根据表面活性剂的粒子类型可以分为离子型的表面活化剂和非离子型的表面活化剂。离子型的表面活化剂有可以分为阳离子型表面活化剂、阴离子型表面活化剂和两性表面活化剂。分类可见P392 表6-2

其中，阴离子型表面活化剂有羧酸盐型、硫酸酯型、磺酸盐型、磷酸酯型；

阳离子型表面活性剂，它们表面都是含氮有机化合物，也是有机胺的衍生物，有伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、季胺盐；

两性型离子型表面活性剂是有带正电、负电荷的活性基团组成的表面活性剂，当水溶液偏碱性时，它可以显示出阴离子活性剂的特性；当水溶液呈酸性的时，它显示出阳离子表面活性剂的特性，有的两性离子型表面活性剂在硬水甚至在浓盐水及碱水也能很好的溶解，并且稳定。

非离子型表面活性剂在水溶液中不是离子状态，所以稳定性高，不易受强电解质无机盐的影响，也不易受强电解质无机盐类的影响，也不易受酸、碱的影响；它与其他类型表面活性剂的相容性好；在水及有机溶剂中皆有较好的溶解性能。由于它在溶液中不电离，故在一般的固体表面上不发生强烈的吸附。（非离子型表面活性剂是本项目研究的方向），这类表面活性剂尽管在水中不电离，但有亲水基（如氧乙烯基、醚基、羟基、酰胺基）也有亲油基（如烃基），它主要包括两大类，即聚乙二醇型和多元醇型表面活性剂。其中，聚乙二醇的亲水性主要是由聚乙二醇基（聚氧乙烯基）所致，这类表面活性剂在无水状态时是锯齿形的长链分子，但溶于水则呈曲线型，亲水的氧原子被水分子拉到外侧，亲水的在里面，显示出很强的亲水性，可见P396；多元醇型表面表面活性剂的亲水基主要是羟基，但也有不少事混合型的，即在多元醇的某个羟基再接上一个聚氧乙烯链，多元醇型主要有司盘型和吐温

分子量大于10000的称为高分子型表面活性剂，高分子型表面活性剂会提高溶液的粘度，易在粒子表面吸附，高的吸附率可以增强空间位阻，可以用作分散剂；

另外象氟表面活性剂、有机硅表面活性剂以及Gemini表面活性剂，亟待关注和研究。

为增强纳米流体的分散稳定性，通过添加表面活性剂可以促进颗粒长时间的悬浮在流体中，其中将一类通过吸附在颗粒表面，产生足够高的位垒，使颗粒分散开来，这类表面活性剂称为分散剂，作为分散剂的表面活性剂必须同时具有润湿和产生足够高的位垒。

DLVO理论是研究带电胶粒稳定性的理论（忽略了空间位阻作用），指出带电颗粒之间存在两种相互作用的势能，即颗粒间的双电层重叠时的静电斥力势能和粒子之间的范德华引力势能。只有当粒子间的斥力作用提高到足以克服粒子间的引力作用才能稳定分散。当粒子具有的能量可以克服势能势垒时粒子将会团聚； 空间位阻稳定理论：分散剂分子吸附在固体颗粒的表面上，溶剂化链在介质中充分伸展形成

位阻层，阻碍颗粒间的相互团聚和重力沉降；许多的研究工作证明，表面活性剂在固-液界面上形成缔合结构可以是吸附单层、吸附双层、半球形、球形、椭球型，这种缔合体称为吸附胶束，表面活性剂吸附层对固体表面润湿性质的影响取决于表面活性剂的浓度和吸附层中表面活性剂分子和离子的定向作用。例如，非极性固体自水中吸附表面活性剂时，疏水基会吸附在固体表面上，亲水基留在水相，逐渐形成亲水基指向水相的单层吸附胶束；而对于非极性的固体表面，表面活性剂亲水基以电性或其他极性作用力（主要是氢键）吸附，随着表面活性剂浓度的增大，先形成饱和的定向单层，可在因表面活性剂疏水基的相互作用形成亲水基向水相的双层吸附胶束。