分子链分支对水-烷烃-非离子表面活性剂界面结构与张力影响的理论预测

来自波兰科学院等机构的研究团队通过扩展多层拟化学模型(MQuM)，首次实现了对含支链分子体系的界面行为预测。该研究成功揭示了正构烷烃碳数增加导致界面张力上升、链分支化引起张力降低的机理，为表面活性剂分子设计提供了关键理论依据。

　　

本研究通过拓展多层拟化学模型(Multilayer Quasichemical Model, MQuM)的应用范围，使其能够准确描述含支链分子的非均匀流体混合体系。研究人员系统预测了水相与碳原子数为6-12的正构烷烃、6-8碳异构烷烃之间的平面界面张力，所有模型参数均源自先前水+正构烷烃(n-alkane)体系的气液平衡研究。MQuM模型不仅成功重现了实验观测规律——界面张力随正构烷烃碳原子数增加而升高，烷烃链分支化导致界面张力降低，更从分子层面揭示了相界面局部结构的形成机制。通过水+表面活性剂(7-mer)+油相(3-mer)模型体系的演示，进一步论证了表面活性剂尾部链分支结构对界面特性的调控作用，为新型表面活性剂的分子设计提供了重要理论指导。