1、界面化學的研究內容及應用前景（中北大學化工與環境學院 09040342）摘 要 界面化學是研究物質在多相體系中表面的特征和表面發生的物理和化學過程及其規律的科學。這就是說界面化學研究內容不僅僅局限于化學過程和規律，對界面體系特征和物理過程和規律也進行研究。界面化學在能源、材料、生物、化學制造和環境科學等領域具有廣泛的應用，并滲透到國民經濟的各個主要領域中。本文綜述了我國界面化學所研究的內容，著重敘述了表面活性劑的相關情況及其發展方向展，另外，本文特別介紹了近10 年所取得的成就，介紹了界面化學的研究新方法，以及新型兩親分子有序組合體的設計與構建、界面化學與有序分子膜、界面化學在微納米功能材料合

2、成中的應用新進展、界面化學在生物醫藥中的研究新進展等，并對該學科的發展前景與趨勢進行了分析。關鍵詞 界面化學 研究內容 研究方法 學科進展 應用 發展趨勢前 言界面是指物質相與相之間交界的區域，存在于兩相之間，厚度約為幾個分子層到幾十分子層，它不同于幾何中說“面”的概念，幾何中的面是抽象得到的，沒有厚度的，對于具體圖形所限定的面還可以進行面積計算，這里的面是有厚度的，是具體物質相之間的交界區域。物質間的相界面有氣液界面、氣固界面、液固界面、液液界面、固固界面五種。習慣上將氣相與液相、固相的界面稱為表面，如固體表面、液體表面。其他的稱為界面。界面化學是研究物質在多相體系中表面的特征和表面發生的物

3、理和化學過程及其規律的科學。這就是說界面化學研究內容不僅僅局限于化學過程和規律，對界面體系特征和物理過程和規律也進行研究。界面化學是研究膠體分散體系和界面現象的一門科學，與能源、材料、生物、化學制造和環境科學有著密切的關系，并滲透到國民經濟的各個主要領域中。所涉及到其中的一些重大科學問題，如土壤改良、功能與復合材料、三次采油、漿體的管道運輸、人造血漿、藥物緩釋與定向、摩擦與潤滑和油漆涂料等，與國家安全、能源開發、環境保護和人民生活等方面密切相關，因此在社會與經濟可持續發展中具有重要的地位。界面化學與人們日常生活和工農業生產密不可分。像明礬凈水、肥皂去污、人工降雨、原油去水都是界面化學的研究內容

4、。 我國的界面化學的發展基本上是從解放后開始的，著名的化學家傅鷹院士是我國界面化學的主要奠基人，其對吸附理論的研究在國際上達到了很高的水平，推動了全國界面化學的發展。其后，趙國璽在表面活性劑物理化學基礎研究和實際應用上，特別是在混合表面活性劑體系的研究中做出了突出貢獻。顧惕人在表面活性劑界面吸附和表面膜方面，周祖康在表面活性劑膠束形成、轉變及膠體體系流變學性質方面，馬季銘在分散體系的流變學性質以及基于有序分子組合體模板的生物礦化材料的制備方面，楊孔章在功能性L-B 膜的制備與應用方面，陳宗淇在分散體系的流變性及膠體的穩定性方面，王果庭在分散體系穩定性與油田化學品方面，李干佐在將表面活性劑應用于

5、三次采油、油田開發方面，陳邦林在界面化學吸附及其在河口化學理論方面均做出了突出貢獻。改革開放以來，特別是自1982 年以來的30 年，我國膠體與界面化學學科得到了長足發展，近10 年發展尤為迅猛。30 年來我國界面化學處于蓬勃發展的階段。大批青年學者加入到膠體與界面化學的科學與技術研究隊伍中，一批界面化學學者在國際上已經具有影響，進入本領域權威期刊，如Adv Colloid Interface Sci、Curr Opin Colloid Interface Sci、ACS ApplMater Interfaces、Soft Matter、Langmuir、J Colloid Interface

6、 Sci 等的編輯和顧問編委的中國學者也在不斷增多，表明了中國界面化學研究的進步和提高。研究論文的數量，特別是論文的水平均有很大提高，一批研究突破已經引起國際同行的密切關注并認可。2006 年10 月15 至20 日，第12屆國際界面與膠體科學大會在北京國際會議中心隆重舉行。本次會議充分代表了國際膠體與界面化學學科的研究水平，展示了各國學者的研究成果和最新進展，也是對中國界面科學家研究水平重視和承認的例證。近年來，由于功能材料、仿生學和生物醫藥等學科的迅速發展，要求在納米尺寸的范圍內進行分子組裝和材料的排列，制備具有各種功能與結構的有序分子組合體和進行仿生合成，特別是與生命現象有關的超分子組裝

7、、新型表面活性劑有序聚集體的構建和分子間相互作用的研究方興未艾。在這些領域，我國膠體與界面化學科學家均做出了一些突出的成績。特別是在表面活性劑領域我國的學者們做出了卓越的貢獻。1.表面活性劑1.1概述表面活性劑工業是本世紀年代發展起來的一門新型化學工業。素有“工業味精”的美稱，發達國家表面活性劑的產量逐年迅速增長，已成為國民經濟的基礎工業之一。美國是生產表面活性劑產量最大的國家。其品種約有種以上，日本表面活性劑的產量居世界第二位。我國表面活性劑工業的真正發展是從年代末年代初合成洗滌劑開始的。發展速度與品種較發達國家相差甚大。年我國表面活性劑約種，產量約31.8萬噸,目前的主要產品為陰離子和非離

8、子型。表面活性劑工業正處于發展階段。隨著世界經濟的發展以及科學技術領域的開拓,表面活性劑的發展更為迅猛。其應用領域從日用化學工業發展到石油、紡織、食品、農業、環境以及新型材料等方面,年產量以4%5%的速度增長，1995年的產量已達900萬噸，品種一萬種以上，市場營銷額為100億美元，從而大大推動和促進了表面活性劑學科的發展。     表面活性劑（surfactant），是指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質。表面活性劑一詞來自英語surfactant。它實際上是短語surface active agent的縮合詞。它還有一

9、個名字叫做tenside。凡加入少量而能顯著降低液體表面張力的物質，統稱為表面活性劑。它們的表面活性是對某特定的液體而言的，在通常情況下則指水。它是一大類有機化合物，他們的性質極具特色，應用極為靈活、廣泛，有很大的實用價值和理論意義。英國著名界面化學家Ckint說：“冰淇淋是我們最愛的食物；有了洗滌劑我們的生活才如此美好。若沒有表面活性劑，這兩樣東西都不會有。這真是太可悲了。”1.2機理介紹表面活性劑一端是非極性的碳氫鏈（烴基），與水的親和力極小，常稱疏水基；另一端則是極性基團（如OH、COOH、NH2、SO3H等），與水有很大的親和力，故稱親水基，總稱“雙親分子”（親油親水分子）。為了達到穩

10、定, 表面活性劑溶于水時，可以采取兩種方式：在液面形成單分子膜。將親水基留在水中而將疏水基伸向空氣，以減小排斥。而疏水基與水分子間的斥力相當于使表面的水分子受到一個向外的推力，抵消表面水分子原來受到的向內的拉力，亦即使水的表面張力降低。這就是表面活性劑的發泡、乳化和濕潤作用的基本原理。在油-水系統中，表面活性劑分子會被吸附在油-水兩相的界面上，而將極性基團插入水中，非極性部分則進入油中，在界面定向排列。這在油-水相之間產生拉力，使油-水的界面張力降低。這一性質對表面活性劑的廣泛應用有重要的影響。形成“膠束”。膠束可為球形，也可是層狀結構，都盡可能地將疏水基藏于膠束內部而將親水基外露。如以球形表

11、示極性基，以柱形表示疏水的非極性基，則單分子膜和膠束。如溶液中有不溶于水的油類（不溶于水的有機液體的泛稱），則可進入球形膠束中心和層狀膠束的夾層內而溶解。這稱為表面活性劑的增溶作用。表面活性劑可起洗滌、乳化、發泡、濕潤、浸透和分散等多種作用，且表面活性劑用量少（一般為百分之幾到千分之幾），操作方便、無毒無腐蝕，是較理想的化學用品因此在生產上和科學研究中都有重要的應用。在濃度相同時，表面活性劑中非極性成分大，其表面活性強。即在同系物中,碳原子數多的表面活性較大。但碳鏈太長時，則因在水中溶解度太低而無實用價值。1.3性質  表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力，也可以通過吸附

12、在液體界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。囊泡和膠束都是此類聚集體。表面活性劑開始形成膠束的濃度叫做臨界膠束濃度或CMC。當膠束在水中形成，膠束的尾形成能夠包裹油滴的核，而它們的（離子極性）頭能夠形成一個外殼，保持與水接觸。表面活性劑在油中聚集，聚集體指的是反膠束。在反膠束中，頭在核，尾保持與油的充分接觸。表面活性劑通常分為四大類：陰離子，陽離子，非離子和兩性離子（雙電子）。表面活性劑系統的熱動力學很重要，不論是理論上還是實踐上。因為表面活性劑系統代表的是介于有序和無序物質狀態之間的系統。表面活性劑溶液可能含有有序相（膠束）和無序相（自由表面活性劑分子和或離

13、子）。比如，常用的洗滌劑能夠提高水在土壤中的滲透能力，但是效果僅僅持續數日(許多標準洗衣粉含有一定量的化學品，比如鈉和溴，由于它們會破壞植物，不適于土壤)。商業土壤潤濕劑會持續起效果一段時間，最終還是會被微生物降解。然而，有一些會對水生物的生物循環產生影響，因此必須小心防止這些產品流入地表徑流，過量產品不應該洗消。溶液中的正吸附：增加潤濕性、乳化性、起泡性；固體表面的吸附：非極性固體表面單層吸附，極性固體表面可發生多層吸附1.4發展概況 肥皂是使用最早的表面活性劑之一，公元前7前6世紀已經開始使用。肥皂遇到硬水會產生沉淀，且在酸性溶液中不穩定。紅油（又名土耳其紅油），是蓖麻油硫酸化產物（陰離子

14、表面活性劑），1875年首次由德國巴登苯胺純堿公司合成,是第一個合成的表面活性劑,用于紡織和皮革工業。第一次世界大戰時，德國研究成功從萘、丙醇或丁醇用發煙硫酸生產烷基萘磺酸鹽，可以用來代替肥皂，因而節省了制皂用的動植物油脂。烷基萘磺酸鹽的冼凈能力雖然較差，但具有良好的潤濕和滲透能力，且不受硬水或酸性溶液的影響，所以至今仍被廣泛采用。1936年隨著石油化工的發展，美國首先研究成功由苯和煤油制成烷基苯磺酸鹽。后來，由于添加各種助劑和改進生產技術，以烷基苯磺酸鹽為主要組分的合成洗滌劑，在應用性能和成本方面都比肥皂優越，開始大量在生產和生活中應用。此后，合成洗滌劑在洗滌用品總量中所占的比重逐年上升，1

15、982年世界合成洗滌劑的產量已達28Mt，已經超過肥皂并繼續增長。以合成洗滌劑為代表的表面活性劑的研究和生產發展迅速，現已成為重要的化工生產部門。表面活性劑的品種已有幾千種。中國的表面活性劑和合成洗滌劑工業起始于50年代，盡管起步較晚，但發展較快。1995年洗滌用品總量已達到310萬噸，僅次于美國，排名世界第二位。1.5分類     表面活性劑的分類方法很多，根據疏水基結構進行分類，分直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長鏈等；根據親水基進行分類，分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內酯等；有些研究者根據其分子構成的離子性分成離子型、非離子型等，還有根據其水溶性、化學結

16、構特征、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性，很難將表面活性劑合適定位，并在概念內涵上不發生重迭。因此，我們采用一種綜合分類法，以表面活性劑的離子性劃分，同時將一些屬于某種離子類型、但具有其顯著的化學結構特征，已發展成表面活性劑一個獨立分支的品種單獨列出。在基本不破壞分類系統性的前提下，使得分類更明確，并對表面活性劑各個近代發展分支有較為清晰的了解。按極性基團的解離性質分類如下：1.5.1陰離子表面活性劑 肥皂類：系高級脂肪酸的鹽，通式: (RCOO)n M。脂肪酸烴R一般為1117個碳  表面活性劑肥皂的長鏈，常見有硬脂酸、油酸、月桂酸

17、。根據M代表的物質不同，又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞，堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞，電解質亦可使之鹽析 。硫酸化物：主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸酯類。磺酸化物：屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。1.5.2陽離子表面活性劑     該類表面活性劑起作用的部分是陽離子，因此稱為陽性皂。其分子結構主要部分是一個五價氮原子，所以也稱為季銨化合物。其特點是水溶性大，在酸性與堿性溶液中較穩定，具有良好的表面活性

18、作用和殺菌作用。1.5.3兩性離子表面活性劑 這類表面活性劑的分子結構中同時具有正、負電荷基團，在不同pH值介質中可表現出陽離子或陰離子表面活性劑的性質。 在堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中則呈陽離子表面活性劑的性質，具有很強的殺菌能力。1.6表面活性劑的應用   表面活性劑由于具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑，其他應用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領域。主要作用有：增溶

19、；乳化作用；潤濕作用；助懸作用；起炮和消泡作用；消毒、殺菌；抗硬水性；增粘性及增泡性；去垢、洗滌作用。2. 新方法、新技術的應用新的手段與方法在膠體與界面體系不斷滲透，新的學科交叉點將不斷生長，對膠體與界面化學的發展起重要推動作用，這些方向包括自組裝過程、新組裝方法和組裝體的結構與功能; 膠體分散體系( 組裝體和單層等軟模板) 在微納米功能材料合成中的應用; 膠體分散體系、界面與軟物質科學的相關滲透研究; 特殊介質如離子液體和超臨界二氧化碳中組裝、化學反應和功能研究; 膠體化學及其在清潔能源和環境中的應用。制備新型的兩親分子是獲得新穎分子有序結構的物質基礎; 認識和掌握兩親分子間弱相互作用力的

20、協同規律，是創造并調控這類分子有序結構的科學前提; 針對相關領域技術發展的需求和特點，掌握分子有序結構與之相匹配的規律，是實現科學技術轉化為生產力的必須環節。然而，從分子設計和化學合成角度考慮，發展新的基本構筑基元，比如獲得結構和組成都更為復雜的分子，特別是有機-無機雜化的兩親分子等，將會面臨更多的問題和困難。因此在相關的聚集體研究中，如何在現有的研究基礎上，構筑結構更豐富、功能更多樣的聚集結構，已成為膠體與界面化學研究中的重要發展方向。其中如何獲得普遍性的構筑一維有序聚集體結構戰略至關重要。2. 1 膠體晶體模板法制備形貌可控的無機微納結構膠體晶體是由單分散的亞微米或微米級的膠體顆粒長程有序

21、排列的組裝體，膠體晶體模板法在制備三維有序大孔材料和二維有序圖案化納米結構等方面有著顯著的優勢。齊利民等利用膠體晶體模板法首次成功制備了具有三維有序孔洞結構的方解石型碳酸鈣單晶。這是人工合成出具有三維有序納米孔洞結構的無機單晶，從而為三維有序納米圖案化且具有特定功能的新型無機單晶材料的可控制備提供了一條行之有效的仿生合成途徑。他們還利用有序排列的單層膠體晶體為模板，通過簡便易行的溶液化學方法實現了圖案化ZnO2一維納米結構陣列的大面積可控制備; 建立了一種基于氣液界面單層膠體晶體模板制備大面積高質量納米網薄膜和蜂窩狀薄膜的新方法，通過該方法可以非常方便地制備出大面積高度有序的無機納米網薄膜以及

22、圖案化的碳酸鈣蜂窩狀薄膜。3. 2 反應性模板法合成半導體一維納米材料反應性模板法通常是指以具有特定形貌的固體顆粒作為反應物或反應中間產物，通過其向目標產物的化學轉化或化學刻蝕以獲得具有相應形貌與結構的目標產物的制備方法。齊利民等發展了一種利用一維前體模板來制備多種銀基納米線的方法，分別合成了硫化銀、硒化銀和金屬銀的納米線束。同時，他們還發展了一種利用二維前體模板來轉化制備圓盤狀半導體納米線網格結構的方法: 首先在特定條件下合成BiOCl 單晶納米盤，然后以其為反應性二維前體模板成功合成了新穎的圓盤狀Bi2S3納米線網格結構，從而為溶液法直接合成半導體納米線的高級有序組裝結構提供了一條新的途徑

23、。2. 3 兩親分子輔助納米材料的液相合成褚瑩等基于十二烷基硫酸鈉( SDS) 膠束的微反應器作用，以葡萄糖還原CuSO4·5H2O 制備了金屬Cu 的納/微米空心結構，他們又以膠束為“軟模板”一步成功地制備了具有空心結構的硫化鈷微米管，為一步直接獲得金屬的各種空心納/微米結構提供了一條簡便有效的新途徑。在兩親分子聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 的結構引導下，首次以苯胺為還原劑，室溫條件下制備了金屬Ag 三角片結構。在乙二胺水溶液中，基于兩親分子對晶體自組織過程的引導作用，在Zn 箔上水熱合成出具有高軸徑比的ZnO微棒陣列結構，為研究兩親分子在納米材料自組裝過程中的調控作用及其影響規律提

24、供了實驗依據。此外，他們還利用三嵌段聚合物P123 在水中形成的膠束為“軟模板”，合成了由尺寸為80 nm 的納米晶構筑而成具有空心結構的氟化鋇及稀土摻雜氟化鋇的立方體，使其在藥物填載和藥物識別等領域有著令人矚目的應用前景。2. 4 聚苯胺多級結構的形貌可控合成聚苯胺導電高分子的形貌可控合成及其應用是當前導電高分子研究領域的熱點，聚苯胺多級結構的導向自組裝是形貌調控的前沿課題，基于聚苯胺活性載體負載貴金屬納米催化劑受到人們越來越多的關注。筆者等在該方向做出許多國際領先成果，其中包括: 在無任何添加劑的水溶液中通過苯胺的氧化聚合制備了聚苯胺多級結構納米纖維編織的微米席; 通過在較低氧化劑/單體摩

25、爾比條件下氧化聚合苯胺稀溶液，成功實現了聚苯胺二維片結構與三維花狀多級超結構的制備，該室溫、低氧化劑的方法非常簡便、溫和及可控，為構建共軛聚合物多維或多級納米結構提供了新方法; 利用表面活性劑單分子導向聚苯胺的化學合成與納米結構的組裝，在陰離子表面活性劑溶液中制備了一種新型聚苯胺矩形亞微米管; 在提出聚苯胺衍生物微/納結構調控新方法的基礎上，將聚苯胺衍生物應用于貴金屬納米催化領域，成功地制備了聚苯胺衍生物負載金、鈀納米催化劑，其中聚鄰巰基苯胺負載金納米催化劑催化低活性氯苯與苯硼酸的Suzuki 偶聯反應的產率達到90%，是用金納米粒子催化Suzuki 偶聯反應的首例報道; 聚鄰苯二胺負載金納米

26、催化劑催化醇選擇性氧化產率高達95%以上，該研究不僅成功制備了聚苯胺衍生物負載貴金屬納米催化劑，取得了很好的催化效果，還為拓展導電高分子材料在貴金屬納米催化劑領域的應用提供了理論基礎。此外，膠體與界面化學在潤滑材料的制備中也有重要應用。薛群基課題組發現，將納米顆粒，如ZrO2、SiC，作為潤滑添加劑引入熱塑性的聚醚醚酮( PEEK) 中能顯著提高其潤滑性能。同時，他們還發現，自組裝的C60膜和LB 膜也具有較高的潤滑性能78， 79。這些潤滑材料在航天、航空等高技術領域具有重大應用。3.發展方向3.1天然與特種表面活性劑3.1.1卵 磷 脂卵磷脂是生物體細胞組成成分之一，是廣泛分布在動植物界的

27、一種天然表面活性劑。自古以來就被當作乳化(穩定)劑、分散劑、潤滑劑、細胞活性劑、洗滌劑等進行研究。卵磷脂具有雙親結構，即較長的兩個酰基在甘油中進行酯結合的親油結構和以磷酸基為媒介而結合的季銨基親水結構。在使水分散的時候，很明顯地形成有穩定的二分子膜結構的磷脂質小細胞體(脂肪小體)。這種脂肪小體在醫藥品方面作藥物的載體進行研究。在作化妝品原料時磷脂質對皮膚有保濕作用，能夠增強皮膚角質層的水分結合能力。例如：常作護發化妝品原料，能使頭發光滑、易梳理、濕潤；作肥皂原料可以緩和對皮膚的刺激； 在香波、液體洗滌劑中配入氫化卵磷脂起珠光劑的作用，作化妝品原料對皮膚起潤滑作用。以上的例子，肯定了卵磷脂作化妝

28、品原料的功能。但是，以前卵磷脂作化妝品原料大多是作添加劑使用，還很少有發揮卵磷脂本身所具有的、潛在的表面活性劑性能的例子。造成這種現象的原因：其一，天然的卵磷脂源于卵黃和大豆，其磷脂質組成大不相同，乳化性能等也不相同，人們難以掌握其乳化技術。但現在開發了一些新的乳化方法和新的使用技術，混合卵磷脂和多元醇，添加油相成分進行乳化；或混合卵磷脂和高級醇及酰氨酸鹽進行乳化；或把蛋白質和卵磷脂溶解于多元醇并添加油相成分進行乳化。新的使用技術是按特定的比例在卵磷脂中加入水、乙醇、甘油、丙二醇等，改良水的分散性。其二，天然卵磷脂中含有不飽和脂肪酸，存在耐熱、耐光、耐酸性差等缺點。現在開發了加氫改質的卵磷脂，

29、改正了這些缺點。加氫的卵磷脂的用途是廣泛的，以乳化劑和脂質體為中心，廣泛用作保濕劑和乳化劑。隨著精制技術的發展，為生產高純度的卵磷脂和符合使用目的的磷脂質卵磷脂，還在進一步開發親水性較高、使用性好的卵磷酯誘導體溶血卵磷脂及經化卵磷脂。3.1.2氨基酸衍生體現今作為廣泛應用的低刺激性洗凈劑，有烷基醚羧酸、單烷基磷酸酯、烷基酰胺硫酸、烷基磺基琥珀酸、氨基酸衍生物等。氨基酸衍生物中，月桂酰基一一丙氨酸與一些陰離子表面活性劑相比，對正常皮膚的刺激性是非常低的，洗凈后的殘留性低，炎癥誘發因子也低。此外還有酰基谷氨酸，其刺激性很低。3.3.3植物性肽多肽是氨基酸脫水縮合的化合物，安全性高，對皮膚和毛發有保

30、護作用。具有優良的乳化力、起泡力、泡沫穩定性，對毛發有優良的保護作用，與硅酮一樣可賦予潤滑性。3.2新型有序分子組合體的設計與構建表面活性劑分子( 又稱兩親分子) 同時具有親水和親油特征，通過分子間弱相互作用力，可自組裝形成具有介觀尺度的二維或三維( 在兩相界面上或在溶液中) 的分子有序聚集體結構( 包括膠束、反膠束、微乳液、囊泡、液晶及納米結構材料等) 。這些有序分子組合體，特別是囊泡和液晶相是各種生物膜的最佳模擬模型，對它們的研究涉及生命的起源和奧秘，在生命科學、醫藥學和仿生學等領域起著十分重要的作用，是國際上長久不衰的研究熱點。3.2. 1 超分子兩親分子的設計與組裝最近，張希院士課題組

31、在超兩親分子可控組裝方面取得了顯著進展，通過構筑超兩親分子表面活性劑，實現了對分子兩親性的調控，并由此發展了自組裝納米結構的可控制備方法。基于主客體相互作用，利用-環糊精基團之間主客體相互作用的光可控特性，設計并制備了輪烷型超兩親分子，并用于構筑可選擇性吸附和脫附生物大分子的功能表面26， 27。基于電荷轉移作用制備了雙頭兩親型的超分子表面活性劑。通過合成一種末端含富電子芘基團的表面活性劑( PYR) ，證實PYR在水中可自組裝形成管狀結構。同時，還合成了含二硝基苯基團的DNB 分子，將PYR 和DNB 分子預組裝形成一種電荷轉移復合物作為一種超分子表面活性劑，可在水相中自組裝形成囊泡狀的結構

32、。基于氧化還原響應特性，將紫精分子作為電荷轉移復合物的電子受體來制備超分子表面活性劑，其組裝結構可實現在無規聚集體和囊泡之間的可逆轉換，具有可逆性好以及制備方法簡易等諸多優點。通過水溶液中的電荷轉移相互作用構筑的一種超分子表面活性劑，在水溶液中能自組裝形成超長納米纖維，其彎曲度能通過控制pH 實現可逆調節。最近，他們又將光響應的孔雀綠分子引入到超兩親分子中，制備了光響應的超分子表面活性劑，將來有望用于制備響應性的納米導線。3.2. 2 一維有序組合體的構筑與應用一維的有序組合體一直是膠體與界面化學關注同時又具有較大難度的研究課題。近來，在鈣離子與膽酸鹽衍生物的自組裝體系中，觀察到穩定存在的由納

33、米帶扭曲而形成的一維右手螺旋結構，改變體系的濃度和比例可以有效調節這種納米螺旋的直徑、螺距和纏繞程度等。進而，將這種方法推廣到多種金屬離子/膽酸鈉體系中，可成功制得了納米螺旋。另外，將具有特殊功能的偶氮苯和糖脂基團引入到兩親分子中，基于多種分子間的多種弱相互作用( 包括芳香堆積、氫鍵、疏水作用以及分子的柔順性等因素) 在水溶液中構筑自發組裝形成的一維有序的雙螺旋纖維。通過pH 和光化學等環境因素的改變可以實現一維雙螺旋向球形膠束轉變，從而顯示出分子自組裝在構筑智能型納米級有序結構中的優勢。32.3膠體與界面化學在微納米功能材料合成中的應用新進展由于材料的形貌與結構在很大程度上決定了材料的性能，因而具有特定形態、大小與結構的納米材料的控制合成是當前材料科學領域的一個重要研究方向，膠體與界面化學方法在形貌可控的無機微納米功能材料合成方面發揮著十分重要的作用60，其中基于新型膠體模板的合成技術近年來得到了迅速發展，并愈來愈受到人們的普遍關注。齊利民、郭榮、房喻和褚瑩等的研究團隊取得了許多出色的成果。4.界面化學在生物醫藥中的應用新進展4. 1 在生物傳感器中的應用近年來，膠體化學在生物傳感器及納米生物醫學領域的應用研究得到了迅速發展，并愈來愈受到人們的普遍關注，這一新興的交叉學科前沿領域已經成為國內外研究的熱點。4. 1. 1 基