基于SAXS研究Catanionic表面活性剂与助表面活性剂对Hexylammonium Hexanoate基W/O微乳液结构参数的调控机制

本研究通过小角X射线散射（SAXS）技术，揭示了短链双尾catanionic表面活性剂Hexylammonium Hexanoate与不同助表面活性剂（1-丁醇/1-辛醇）对水包油（w/o）微乳液结构参数（液滴尺寸、形状、界面刚性）的动态调控规律。研究发现，1-丁醇体系随Wo增加发生球形-椭球形转变，而1-辛醇体系保持球形结构，为纳米反应器设计提供了理论依据。

　　

微乳液作为热力学稳定的纳米尺度自组装体系，在材料合成、药物递送等领域具有重要应用价值。其中，水包油（w/o）型微乳液因其可调控的纳米空腔结构，被誉为"纳米反应器"，能实现尺寸和形貌可控的纳米材料合成。然而，传统单链离子型表面活性剂形成的微乳液存在结构稳定性差、调控维度有限等问题。更关键的是，由有机胺与羧酸直接复合形成的短链catanionic（阴阳离子复合）表面活性剂Hexylammonium Hexanoate（六烷基铵己酸盐）虽具有无抗衡离子、双尾链等独特性质，但其对微乳液结构的调控机制尚未阐明。印度理工学院的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表的研究，通过先进表征技术揭示了这一科学谜题。

研究采用小角X射线散射（SAXS）为核心技术，结合模型无关和模型依赖的双重分析方法，系统考察了1-丁醇与1-辛醇两种助表面活性剂对Hexylammonium Hexanoate基w/o微乳液的结构演化影响。样本体系通过固定油相（异辛烷）、表面活性剂比例，仅改变水含量（Wo）构建。

Results and discussion
通过SAXS数据分析发现：1-丁醇体系（ME1）随Wo增加呈现显著的球形向椭球形转变，而1-辛醇体系（ME2）始终保持球形结构。模型依赖分析采用粘性硬球模型（sticky-hard-sphere I）揭示，1-辛醇因更长碳链增强界面刚性，使液滴间"粘附参数"降低，结构稳定性提高。电子密度波动分析显示，1-丁醇体系界面层厚度随Wo增加而减小，证实其结构可塑性更强。

Conclusions
该研究首次阐明短链catanionic表面活性剂Hexylammonium Hexanoate的微乳液结构调控规律：1）助表面活性剂碳链长度直接决定界面刚性，1-辛醇（C8）比1-丁醇（C4）更利于维持球形结构；2）Wo增加引发1-丁醇体系的形状转变源于界面曲率弹性变化。这一发现为精准设计纳米反应器提供了新思路，特别在量子点（如CdS）合成中，可通过选择助表面活性剂类型实现形貌控制。研究团队Ruchi Verma等指出，该体系在催化、生物传感等领域具有应用潜力，未来可拓展至其他短链catanionic表面活性剂系统的研究。