為追求更高的效率和更低的環(huán)境影響,人們對于表面活性劑的開發(fā)一直在進行。我們希望得到效能更高,且用途更廣的,同時具有豐富的原料來源,通過先進的工藝制得與生態(tài)環(huán)境更相容的表面活性劑。
到目前為止,可以制備得到的表面活性劑包括:生物、偶聯(lián)或雙生、多聯(lián)和墻狀、星狀、板狀、冠醚、可分解、螯合性結(jié)構(gòu)和含天然原料衍生的目標產(chǎn)物(甲殼素、淀粉、松脂、木質(zhì)素)等。
1.非離子表面活性劑可以利用天然油脂經(jīng)酯交換反應(yīng)制得的脂肪酸甲酯環(huán)氧乙烷化獲得相應(yīng)的目標產(chǎn)物。
2.使用可再生型原料松香開發(fā)相應(yīng)的松香表面活性劑,具有極大的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。
3.隨著人們對自身的健康狀況越來越重視,環(huán)保意識也越來越重視。利用生物質(zhì)或糖類物質(zhì)作為原料,開發(fā)可降解的表面活性劑也變得更為迫切。可降解的表面活性劑能夠在使用后自行分解、降解或通過簡單的后處理進行清除,并進一步轉(zhuǎn)化為新型的可利用物質(zhì),達到“變廢為寶”的目的。
4.磷脂作為含磷酸根類脂化合物,也具有表面活性作用,可被作為表面活性使用。由于磷脂在生命過程中起著重要的作用,因此該生物類表面活性劑也隨著生命科學的發(fā)展和進步日益受到人們的廣泛關(guān)注和重視。
5.設(shè)計合適的綠色化學反應(yīng)或利用新型的催化劑,最大程度實現(xiàn)原子經(jīng)濟率,進一步提高碳的綜合利用率,為國家的碳達峰目標貢獻力量。
6.具有螯合能力的表面活性劑:螯合金屬離子能力的表面活性劑作為新型清洗劑、金屬浸潤、貴金屬清洗、礦物浮選以及相轉(zhuǎn)移催化等方面發(fā)揮著重要的作用。另一種具有螯合能力的則是冠醚類表面活性劑,該類表面活性劑具有分子識別能力,在分子器件、手性催化、基因藥物以及生命工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
7.利用可再生的脂肪和低聚糖縮合制得烷基葡糖苷,該物質(zhì)具有生態(tài)相容性和表面活性,可成功得到淀粉衍生化表面活性劑,同時也可制得另一種糖基表面活性劑:烷醇基葡糖酰胺。
8.相較于單體表面活性劑而言,設(shè)計并合成得到的雙生型表面活性劑具有更強的表面活性和生物活性,實現(xiàn)了1+1大于2的效果。結(jié)構(gòu)巧妙的親水基、疏水基、間隔基、雜原子和其他的活性基團可實現(xiàn)不同的組合和搭配,使這類雙生型表面活性劑具有靈活的多樣性和多功能性,現(xiàn)階段使用較多的則是酯季銨鹽和雙長鏈精氨酸陽離子等新型表面活性劑。
最后,新型的表面活性劑不斷涌現(xiàn),其功能也越來越強大,結(jié)構(gòu)也更新穎。希望在科研工作者的努力下,橫空出世的黑馬(新型表面活性劑)能實現(xiàn)功效、成本和環(huán)保等方面取得更大的平衡和進展!
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