双十二烷基甲基羧基甜菜碱(diC₁₂B)以及单长链烷基二甲基羧基甜菜碱（C_nB）被发现是优良的无碱驱油用表面活性剂,经过与其它表面活性剂复配可使原油/水界面张力降到超低。本文试图研究系列甜菜碱与阴离子表面活性剂SDS的相互作用和协同效应,以揭示这种相互作用和协同效应与甜菜碱分子结构的关系。本文首先合成和提纯了系列烷基甜菜碱样品,随后测定了25°C、1:1NaCl存在下单一表面活性剂水溶液的表面张力及其与壬烷的界面张力随浓度的变化曲线,获得单一表面活性剂的表面活性参数。再通过测定表面张力和界面张力,应用非理想混合胶束理论和非理想混合吸附理论计算系列甜菜碱/SDS等摩尔混合体系的相互作用参数并分析各种协同效应。结果表明,少量NaCl和微量叔胺的存在对甜菜碱的表面张力-浓度曲线无显著影响。在25°C,1:1NaCl存在下,基于表面张力测定和壬烷/水界面张力测定获得的单一系列甜菜碱在水溶液中的临界胶束浓度基本接近。单长链烷基甜菜碱C_nB（n=12¹8）与SDS等摩尔混合,在混合胶束形成方面存在较强的协同效应,β^M为较大的负值（-8.32～-10.65,空气/水界面）。在混合吸附单层中也显示强烈的吸引相互作用,β^S亦为较大的负值（-7.47^-10.60,空气/水界面）。总体相互作用强于阴离子-非离子混合体系但弱于阴离子-阳离子混合体系。但基于壬烷/水界面张力测定获得的β^S绝对值相对较小（-0.27～-6.34）,表明在油/水界面上相互作用有所减弱,这可能与油分子插入吸附单分子层的烷基链之间导致分子间距离增大有关。C_nB与SDS等摩尔混合,在降低表（界）面张力的效能方面是否有协同效应取决于甜菜碱的烷基链长,C₁₂B和C₁₄B能产生显著的协同效应,但随着烷基链长的进一步增加,混合体系失去降低γ_cmc方面的协同效应。双长链烷基甜菜碱diC₁₂B具有相对较高的cmc和较低的γ_cmc,其分子结构有利于提高降低表面张力的效率尤其是效能。但其与SDS混合在降低表（界）面张力的效率和效能方面皆无协同效应。混合物溶液的表（界）面张力总是略高于按理想混合理论所得的计算值,据此推算出β^S值为+0.607（空气/水界面）和+1.33（壬烷/水界面）,即宏观上表现出负协同效应。diC₁₂B与阳离子以及非离子表面活性剂混合亦得到类似结果。甜菜碱分子中的季铵阳离子与SDS分子中的阴离子头基间的静电作用是甜菜碱/SDS吸引作用的源泉。然而diC₁₂B分子中含有两个长链烷基,其单独形成单分子层时分子截面积比一般单烷基链表面活性剂的分子截面积还要小,而每个烷基链截面积就更小,当形成混合吸附单层时,其它表面活性剂分子的插入将导致混合单层中烷基链的密度下降或烷基链的平均面积增大,从而导致降低表面张力的效率和效能下降,宏观上表现出负协同效应。