中文摘要：

本项目以具有稳定中相(微乳)的三液平衡体系的建立及其在生物催化中的应用为背景，将微量量热、摩尔体积、界面张力、摩尔电导、相平衡等宏观方法与荧光、IR、NMR等微观技术相结合，研究表面活性剂+离子液体+水(或油)组成的具有稳定中相三液平衡体系的相平衡、微观结构和物理化学性质；研究表面活性剂和离子液体的相互作用对该体系成相规律的影响，建立描述平衡相间各组分含量变化关系的数学模型；测定三液平衡体系的过量摩尔体积、过量摩尔焓等一系列基础物理化学数据，对三液平衡体系的成相过程、表面活性剂和离子液体的自集聚过程进行定量的热力学描述；研究酶和底物对三液平衡体系中相稳定性的影响；探讨三液平衡体系中表面活性剂和离子液体与酶的相互作用，揭示该体系对酶催化性能影响的内在本质；建立酶在三液平衡体系中催化反应的动力学模型；为具有稳定中相的三液平衡体系的实际应用提供科学依据。

结论摘要：

课题组对非离子表面活性剂在三种不同的离子液体中形成的液晶以及在应用方面进行了研究。本实验用偏光显微镜、差示扫描量热法、傅里叶红外光谱、小角X射线散射技术对液晶相结构进行了表征，并探究了非离子表面活性剂在三种离子液体中能形成液晶的浓度范围及温度对液晶的影响。课题组利用拟三元相图研究了1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐、Np-10和磷酸盐水溶液所形成三相微乳液，得到了一些有意义的结论。利用拟三元相图，配制不同组成的三相微乳液，研究脂肪酶、底物以及产物等对其各相体积的影响，从而确定各相体积变化最小的三相微乳液为反应介质。在该介质中进行了脂肪酶催化水解4-硝基苯丁酸酯反应，并考察了反应条件对水解反应的影响，三相体系的Vmax约是两相体系的5倍，充分体现了三相微乳液在酶促水解p-NPB反应方面的优越性。为了进一步阐述三相微乳液在酶催化方面的优势，考察了酶在其中的稳定性，发现培育72 h后脂肪酶的残余活性仍能达到72%，远远高于两相微乳液。通过红外光谱分析得出洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶在三相微乳液中的蛋白质酰胺Ⅰ带结构与水溶液中极其相近。以三相微乳液为反应介质进行了酶催化手性拆分反应。以布洛芬为底物，皱褶假丝酵母菌为脂肪酶主要来源，采用酶促酯化的方法对其进行手性拆分。对两相微乳液和三相微乳液两个体系中酶法拆分反应进行了比较，三相微乳液中脂肪酶的对映体选择性和活性均高于两相微乳液体系，再一次体现了三相微乳液的优越性。合成了三种不同碳链长度的胆碱类季铵盐阳离子表面活性剂，结合临界胶束浓度和反离子结合度，运用相分离模型计算了它们的热力学参数(？G、？H和？S)。从其热力学参数发现胶束化过程为自发进行的过程，胶束化过程具有焓-熵补偿效应。发现氯化钯、氯化钯和氯化钴的混合物与该类表面活性剂混合后，可以诱导其水溶液中囊泡的形成。通过测量该混合体系的临界胶束浓度发现存在两个临界胶束浓度。从动态光散射图上可以看出，在后一个浓度下有囊泡的存在；从TEM图上可看出，该混合体系在用硼氢化钠还原后，会形成金属纳米空心球，其粒径与囊泡的粒径相差不大。