“總的來說，NMR數(shù)據(jù)與各轉折點的屈服應力轉變、以及DLS和微觀觀察結果一致。”

表面活性劑是兩親性分子，兼具親水部分和疏水部分。它們被用來降低液體的表面張力。表面活性劑具有各種廣泛用途，包括洗滌劑、便簽、泡沫和強化采油技術。由于表面活性劑是一組具有多種不同結構的不同試劑，因此可以滿足各種應用中差異極大的要求。

在為特定功能選擇合適的表面活性劑時，溶解度是一個重要的考慮因素。此外，可能還會受到溫度、pH值、濃度和存在的物種的影響。表面活性劑在加入助溶劑之前通常是不溶的。通過添加聚合物（如添加碳酸鈉）或增加pH值，可以抵消表面活性劑的電荷。

當表面活性劑的濃度超過一定值，即臨界膠束濃度（CMC）時，表面活性劑趨向于聚集成膠束。實際CMC取決于表面活性劑的結構及其離子強度。通過添加聚合物或通過鹽或醇的污染，可以對其進行改性。

隨著表面活性劑濃度增長到遠遠超出CMC，膠束的數(shù)量不斷增加，而現(xiàn)有膠束并未變得更大。濃度的進一步增加導致膠束的聚集。研究人員采用各種技術來查明發(fā)生這些轉變處的表面活性劑分子濃度。核磁共振波譜儀優(yōu)于其它技術，因為它可以同時區(qū)分所存在的不同物種，并測量各個物種的數(shù)量。

NMR已被成功用于檢測低濃度表面活性劑溶液中的CMC。最近的研究表明，這項技術可以擴展到高濃度，從而檢測出CMC以外的相變。

研究人員選用具備溫度控制和梯度場功能的Bruker Minispec™ mq20波譜儀，在較大的表面活性劑濃度范圍內，通過時域核磁共振（TD-NMR）波譜對表面活性劑的相特性進行了研究。

研究人員成功檢測出了在較高濃度下的CMC和二次相變。在CMC兩側都觀察到了線性關系，當初級相變發(fā)生時斜率出現(xiàn)明顯變化。在較高的表面活性劑濃度下，高達CMC的90倍，NMR信號的變化有效地指示出涉及膠束形狀或其它結構構型改變的二次相變。

動態(tài)光散射（DLS）和交叉偏光顯微鏡證實了NMR波譜顯示的相變。在大多數(shù)情況下，用這些分析技術得到的結果，與表面活性劑溶液中的可見差異以及NMR波譜中檢測出的變化相符。

這些新發(fā)現(xiàn)表明，TD-NMR可用于檢測二次相變。NMR數(shù)據(jù)可預測表面活性劑溶液的相變，這種變化得到粘度差異的支持。

參考文獻：

· Reilly T等；“通過NMR確定兩親性二階相變”；Journal of Molecular Liquids 2018;268:647–657