摘要：

图2，MS20稳定性分析仪测量原理示意图

      向 PEO 盐溶液中分别加入 SDS、DTAC后，高温下 PEO 溶解行为出现显著差异（见图 3）。文中定义C₉₀：使体系浊点提升至 90℃ 所需的表面活性剂浓度。 对于 DTAC 体系：浊点随DTAC 添加量增加小幅上升；分子量 100 万、浓度 1 g/L 的 PEO 溶液，对应的 C₉₀为 12.6 mmol/L。 而 SDS 体系的浊点变化分为三个阶段：浊点先下降→ 维持低值（聚合物大量析出）→ 浊点持续回升。

图 3：1 mol/L 氯化钠体系中，PEO 分别与 SDS、DTAC 复合后的浊点变化规律

     为解释两种体系截然不同的浊点行为，研究采用二维核 Overhauser 增强谱（NOESY）、准二维扩散有序核磁共振谱（DOSY）表征，明确 PEO 与两种表面活性剂的分子相互作用机制。 核磁数据表明：PEO 仅与 SDS 疏水链末端的甲基存在微弱相互作用，即 PEO 结合在 SDS 疏水碳链尾端；与之相反，核磁未检测到 PEO 与 DTAC 之间存在分子相互作用，该结论与浊点测试结果吻合。

     过往针对 PEO/SDS 体系的经典模型认为：PEO 分子缠绕包裹在 SDS 胶束外部；但本文提出全新作用模型 —— SDS 分子包覆于 PEO 分子链表面。 如图3分子示意图所示：水分子通过氢键沿 PEO 分子主链分布；升温时，熵变对体系自由能产生不利贡献，PEO 水溶液发生脱水、相分离。 SDS 可减缓 PEO 脱水速率；随着SDS 浓度提升，更多 SDS 分子吸附包覆 PEO 长链，阻止聚合物链蜷缩团聚析出。DTAC 的作用机制不同：体系发生相分离、脱水、链段蜷缩后，DTAC 仅充当助溶剂，无法与 PEO 分子链结合。由于 DTAC 仅靠增溶作用稳定 PEO、不存在分子间结合，达到同等高温稳定效果所需 DTAC 用量远少于 SDS。

   如图4所示，分子量100万、浓度1 g/L 的 PEO 溶液，SDS的C₉₀为16.6±0.4 mmol/L；同等分子量、浓度提升至 2 g/L 时，C₉₀变为 33.4±0.9 mmol/L。可见 PEO 浓度翻倍，所需 SDS 临界浓度同步翻倍。 为验证该规律，团队额外测试分子量 20 万、浓度 5 g/L 的 PEO 氯化钠溶液，得到一致的变化趋势。该现象直接证实 PEO 与 SDS 之间存在特异性分子相互作用。

图 4：在 1 g/L（黄色符号）和 2 g/L（绿色符号）的NaCl溶液中，PEO 1000 K 的浊点（其在 PEO 20K 的情况下在 5 g/L的NaCl溶液中，红色符号）随SDS浓度的变化情况。

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