本书由国内各方面专家结合本领域研究
生产实践,详尽介绍了世界20世纪90年代以来研发成功的
表面活性剂主要新品种。包括这些新表面活性剂的研究和发展趋势,
合成、生产工艺,
物理化学性能,
生物学和生态学性质,应用性能及其在主要领域的应用条例。还介绍了表面活性剂应用新领域和发展趋势。对于我国表面活性剂工业和相关的
新材料、洗涤剂、
化妆品、食品、医药、
能源、采矿、纺织、印染、农业、环境保护、水利、建筑、微电子、生物等应用领域的革新进步、可持续发展和新资源的开发利用均有重要意义。
表面因与本相内部分子和异相分子的作用而表现出许多特殊的性质。科学巨匠泡利曾感叹说:“上帝创造了物体,魔鬼制造了表面”。
浩浩乎宇宙,上帝安在哉?煌煌兮银汉,魔鬼安在哉?惟有人类正在开辟由表面作用重组物体的道路!
表面吸附和有序聚集的分子时空自由度均受到限制,有利于在分子水平控制电子运动,并通过界面手段进行信息转换、表征和调控,实现以原子或分子为基本单元
设计组装具有特定功能的物体。帮助人类开辟这一道路的利器之一就是表面活性剂。
表面活性剂在化学中起根本作用的自然系统中自发适应、组织、聚集、反应、传输,在特定阈值突变与重组,形成一些和周围环境相互作用的非平衡新力学态。它定向吸附、有序缔合、改变界面性态以及乳化、润湿、去污、发泡、增溶等独特性能使之成为新材料、洗涤剂、化妆品、食品、医药、能源、采矿、纺织、印染、农业、环境保护、水利、建筑、微电子、生物等许多领域的有用原料。目前表面活性剂世界年产量不计肥皂已接近一千万吨,品种约两万种,并还在以年4%~5%的速率增加。
随着科学
技术发展正涌现出新的概念、新的技术和新的应用领域。表面活性剂有序聚集体研究促进了超分子化学、膜科学、药物载体、表面
催化、
纳米材料、分子器件和新型表面材料的发展。在表面活性剂溶液中自组装单分子膜,通过分子聚集、聚合、复制及氢键网络连接的超分子构筑可以制备超分子材料和器件;表面活性剂胶团溶液和微乳液囊泡是制备纳米材料、纳米器件的纳米反应器;通过分子间弱相互作用组装成的表面活性剂聚集体像生命体一样具有对称性破缺选择和缺陷自我修复功能,可作为生物膜模型、模拟酶和仿生
光化学能转化装置;表面活性剂提高靶向基因药物对靶细胞的识别能力和稳定性,并可能在多项基因研究和技术开发方面得到应用……
除用途广泛的工业原料外,表面活性剂还成为人类探索分子器件、纳米材料、生物和基因工程等科学技术新边疆的有力工具(第一章,孙岩)。
人们还在不断地研制出效能更高、用途更广、来源更丰富经济、工艺更先进、与生态更加相容的新奇表面活性剂。例如生物、双生或偶联、多联或墙状、板状、星状、冠醚、可分解、螯合性表面活性剂等等,以及淀粉、甲壳素、松脂、木质素等天然原料衍生的表面活性剂,利用煤经地下气化大规模合成表面活性剂醇等。
将天然
油脂经酯交换制取的脂肪酸甲酯直接环氧乙烷化,提供了一条制备非离子表面活性剂的经济、节能的途径(第二章,殷福珊)。
松香是低廉的再生型原料而且我国资源丰富,开发松香类表面活性剂极具现实意义和经济价值(第三章,宋湛谦)。
具有螯合金属离子能力的表面活性剂可能为新型洗涤剂和矿物浮选、金属
清洗、
相转移催化等开辟新途径(第四章,马洁薇、刘骥)。分解性表面活性剂能够在使用后自行分解或通过简单处理予以清除,随着环境保护意识增强受到重视(第五章,顾学平)。
磷脂是具有表面活性作用的含磷酸根类脂化合物,在生命过程中起着重要作用,随着生命科学的进步日受关注,已在发达国家实现工业化生产(第六章,王墨林)。
冠醚型表面活性剂具有分子识别能力,在生命工程、分子器件、微电子、手性催化、不对称合成、基因药物和许多超分子体系中得到越来越广泛的应用(第七章,成弘)。
烷基葡糖苷由可再生性原料脂肪和低聚糖缩合而成,具有出色的表面活性和生态相容性,是目前最成功的淀粉衍生表面活性剂(第八章,孙岩)。烷醇基葡糖酰胺是近年开发成功的另一种糖基表面活性剂(第九章,孙岩)。
双生表面活性剂大多具有比相应单体更强的表面活性和生物活性,亲水基、疏水基和间隔基的不同组合又使之具有多样性和多功能性(第十章,孙岩)。酯季铵盐和双长链精氨酸阳离子则是近年人们追求更好生态相容性、多功能性和生物活性所涌现出的表面活性剂新品种(第十一章和第十二章,孙岩)。
本书由国内多位专家根据世界科研
最新进展并结合自己的科研生产实践,对这些新奇的表面活性剂品种和新概念、新原料、新工艺以及新应用领域做了较为系统的介绍。
在宇宙之熵趋于最大的时间之矢中,世界从有序迈向无序的热寂,而表面活性剂却定向吸附、有序聚集,以物质和能量的流从混沌中产生有序。麦克斯韦能量小妖和拉普拉斯统计小妖毕竟只......