氧化石墨烯表面活性劑介紹
一、表面活性劑定義
表面活性劑是一類能夠顯著降低液體表面張力或兩相間界面張力的化合物，其分子結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的?兩親性?：一端為?親水基團(tuán)?（如羧酸、磺酸、氨基等極性基團(tuán)），另一端為?疏水基團(tuán)?（通常為含8個(gè)碳原子以上的非極性烴鏈）??。這種結(jié)構(gòu)決定了其在界面定向吸附的特性，從而實(shí)現(xiàn)潤(rùn)濕、乳化、增溶、分散等作用。
二、工作機(jī)理的核心過程
1.?界面吸附與定向排列?
當(dāng)表面活性劑溶于水時(shí)，其分子會(huì)在氣-液或液-液界面聚集：疏水基朝向空氣（或非極性相），親水基伸入水中，形成單分子層排列??。這種定向排列削弱了界面分子間的相互作用力，顯著降低表面張力或界面張力??。
2.?膠束形成與增溶作用?
1）?臨界膠束濃度（CMC）?：當(dāng)表面活性劑濃度超過臨界值（CMC）時(shí)，分子在溶液中自組裝形成膠束——疏水基向內(nèi)聚集構(gòu)成內(nèi)核，親水基向外與水接觸??。
2）?增溶機(jī)制?：非極性物質(zhì)（如油脂）被包裹在膠束的疏水內(nèi)核中，從而增加其在水中的表觀溶解度??。
3.?功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵機(jī)理?
1）?潤(rùn)濕作用?：降低液體表面張力，使其易于鋪展在固體表面??。
2）?乳化作用?：在油水界面吸附形成保護(hù)膜，阻止液滴聚并，形成穩(wěn)定乳液??。
3）?去污作用?：疏水基吸附油污，親水基與水結(jié)合，通過機(jī)械作用將油污剝離并分散于水中??。
三、作用機(jī)理與應(yīng)用關(guān)聯(lián)表
| ?作用類型? | ?分子行為? | ?典型應(yīng)用場(chǎng)景? |
| 界面吸附 | 定向排列降低表面張力 | 潤(rùn)濕劑、滲透劑 |
| 膠束增溶 | 包裹非極性物質(zhì)于膠束內(nèi)核 | 增溶劑、藥物載體 |
| 乳化穩(wěn)定 | 形成界面膜阻止液滴聚集 | 乳液制備、化妝品 |
| 分散作用 | 吸附于顆粒表面防止團(tuán)聚 | 涂料分散、染料穩(wěn)定 |
四、小片經(jīng)GO表面活性劑
用于制備表面活性劑的小片徑氧化石墨烯（SGO）的粒徑范圍通?？刂圃??50納米至1微米?（0.05–1 μm），具體需根據(jù)功能需求選擇最佳尺寸區(qū)間。其粒徑選擇依據(jù)及核心特性如下。
核心粒徑范圍與性能關(guān)聯(lián)?
| ?粒徑區(qū)間? | ?性能優(yōu)勢(shì)? | ?表面活性劑應(yīng)用指向? |
| ?50–200 nm? | 邊緣原子比例高，含氧官能團(tuán)（-COOH、-OH）密度大，界面吸附活性強(qiáng) | 高效乳化劑、分散劑 |
| ?200–500 nm? | 平衡分散性與比表面積，溶劑中穩(wěn)定性好（無需額外表面活性劑） | 聚合物改性增容劑、潤(rùn)濕劑 |
| ?0.5–1 μm? | 片層堆疊空隙小，利于形成致密界面膜 | 乳液穩(wěn)定劑、阻隔涂層助劑 |
?注?：粒徑＜200 nm時(shí)，因邊緣活性位點(diǎn)增多，對(duì)降低油/水界面張力效果更顯著；＞500 nm時(shí)則更側(cè)重物理阻隔作用。
