表面活性剂作为一种重要的化工产品,具有优良的起泡、乳化、防腐以及抗菌等性能,已经受到越来越多的关注。表面活性剂的应用非常广泛,遍及化工、轻工、石油、食品加工、医药、农业、资源加工和纺织印染等众多领域,因而被誉为“工业味精”。然而,由于表面活性剂的优良性能和广泛应用,近年来产生了“滥用”现象,继而引发了一系列环境问题,比如赤潮、蓝藻、土壤污染。从上世纪开始,人们就已经意识到了保护环境的重要性,解决污染问题的最根本方法是控制生产源头,而传统表面活性剂具有难降解、污染性大的特点,这便迫切要求我们研发新型的绿色、环保型表面活性剂。本文首先对比了化学法和微波法在合成离子液体型咪唑类表面活性剂的优缺点,分别采用化学法和微波法合成了 1-辛基-3-甲基咪唑溴代盐([C8mim]Br)、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C8mim][PF6]),其中化学法合成时间分别为:18 h、12 h、10 h,产率分别为:85%、87%、83%;微波法合成时间分别为:60 min、80 min、80 min,产率分别为:93.4%、96%、82.8%,并通过FT-IR进行了表征。对比化学法,微波法在合成表面活性剂效率上有了大大提高。本文继续对微波法进行深入研究。用微波法合成了[Cnmim]Br、[Cnmim][BF4]和[Cnmim][PF6](n=8,10,12)9个离子液体型咪唑类表面活性剂,并用FT-IR、UV-Vis和1H-NMR进行了结构表征,并且以8个碳的表面活性剂的合成为例,通过正交试验优化了合成条件,结果如下:[Cnmim]Br:乙酸乙酯做溶剂,n(溴代烷)/n(甲基咪唑)为1.1,温度为100℃,反应时间80 min,产率为87%;[Cnmim][BF4]:乙腈做溶剂,n(NaBF4)/n[Cnmim]Br为1.2,温度为75℃,反应时间30 min,产率为89%;[Cnmim][PF6]:乙腈做溶剂,n(KPF6)/n([Cnmin]Br)为1.1,温度为85℃,反应时间50min,产率为82.5%。本文同时合成了三种基于十一烯酸的表面活性剂,其中,通过化学法合成了十一烯酸钠,合成时间5 h,产率为68.6%;微波法合成了 1-十一烯酰基-2-甲基咪唑和1-十一烯乙酰胺基-3-甲基咪唑,产率分别达到了 71.2%和85.4%。最后通过FT-IR和1H-NMR对三种表面活性剂进行了结构表征。最后,本文对合成的表面活性剂进行了性能检测,包括CMC、乳化性能、起泡性能和抗菌性能。得到的结果如下:(1)离子液体型咪唑类表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)受碳链长度和阴离子的共同影响,碳链越长,CMC越小;不同阴离子的CMC不同,其中,Br->BF4->PF6-。十一烯酰基表面活性剂的CMC的大小顺序为:十一烯酸钠>1-十一烯酰基-2-甲基咪唑>1-十一烯乙酰胺基-3-甲基咪唑。(2)离子液体型咪唑类表面活性剂的乳化性能受碳链长度和阴离子的共同影响,其中,C10>C8>C12,BF4->Br->PF6-;十一烯酰基表面活性剂的乳化性能的大小顺序为:十一烯酸钠>1-十一烯酰基-2-甲基咪唑>1-十一烯乙酰胺基-3-甲基咪唑。(3)离子液体型咪唑类表面活性剂的起泡性能与碳链长度、阴离子也有关系,其中,C12>C10>C8,Br->BF4->PF6-。十一烯酰基表面活性剂的起泡性能的大小顺序为:十一烯酸钠>1-十一烯酰基-2-甲基咪唑>1-十一烯乙酰胺基-3-甲基咪唑。(4)离子液体型咪唑类表面活性剂对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有良好的抗菌性能,且抗菌性与碳链长度和阴离子种类有关。十一烯酰基表面活性剂——十一烯酸钠、1-十一烯酰基-2-甲基咪唑、1-十一烯乙酰胺基-3-甲基咪唑,对革兰氏阳性菌和阴性菌的抗菌性很差。