溶致液晶的织构

1992年，国际上首次报道了通过溶致液晶模板对无机物的导相作用合成出内部直径为1.5nm~10nm的中孔分子筛，这一发明为材料科学的发展开辟了新的途径。由于可以通过改变溶致液晶的组元，两亲分子类型与结构的搭配，可以调节分子的取向、形态和间距，从而合成出2nm~50nm的中孔材料。

溶致液晶模板合成纳米颗粒

以溶致液晶为模板合成介孔材料，反应条件温和且合成过程的可控性好。孔大小可通过改变表面活性剂烷基链长或添加适当的增溶剂等实现。棒状胶束的直径取决于表面活性剂碳链的长短，而添加增溶剂也是改变胶束直径的一种有效方法。增溶剂进入由疏水基组成的空间，使胶束溶胀，达到增大直径的效果。

用溶致液晶模板合成纳米和中孔材料有三个显著的优点:

①材料的结构可事先设计；

②反应条件温和，过程有较好的可控性；

③模板易于构筑且结构具有多样性。

溶致液晶模板制备纳米结构薄膜

1997年，由非离子表面活性剂C16EO8、六氯铂酸HCPA和水形成的六方相液晶作为电解质，Attard小组首次用电化学方法制备了纳米结构Pt膜。 Pt膜具有六方排列的圆柱形纳米孔道，孔径2.5nm，壁厚约为2.5nm。此外，直径1.75nm的孔道可通过更短碳链的表面活性剂C12EO8形成的六方相液晶得到。当加入正庚烷作为疏水添加剂时（C16EO8与正庚烷的摩尔比1:1），孔径增大。SEM观察表明，整个膜表面上均匀、平整，通过循环伏安法测定的比表面积约为22m2/g。显然，以液晶相作为电解质，使用电化学沉积法是制备介孔金属膜的一种有效途径。 在药物生产中，溶致液晶用作囊壁材料将药剂封成胶囊，这样即可避免在消化过程中受到酶的破坏，又可将药物控制传输到生物体的特定部位，在那里液晶的外壳溶解释放出药物，从而达到靶相给药的目的。用溶致液晶包裹的药物，可以通过控制溶致液晶的挤压速度来调节药物的释放速度和在体内的溶解能力。这样使生物体内药物的浓度保持相对恒定，以减少生物体在用药物后由于药物浓度的急剧增加而产生的有害影响。

近年来，科学已证实人体内有大量的液晶物质存在，脂质体就是一类天然表面活性剂。脂质体的半径在10nm~100nm之间，药物可以被裹在这些结构之中的内水相和双层结构之间的憎水域中，并且在脂质体的表面还可以安装分子识别物质如抗体来识别病源细胞的结构，而达到给药的目的。 由于溶致液晶相态平衡是动态平衡，在化学反应中它为反应物提供一个有序的微环境。例如由交联的高分子溶致液晶形成的分子筛，能将反应底物分子固定在其直径为3~10埃的孔中，并为活性部位（特别是酸或碱）提供高浓度。这种分子筛成为了一种高效的、高选择性的多相催化剂。

除高分子液晶可用于化学反应的介质之外，低分子液晶也同样可用作有机反应介质。SDS（硫酸癸酯钠）、KL（月桂酸钾）、MTAB（十四烷基三甲基溴化铵）等分别在烯烃的溴化反应，酯水解，化合物感光异构等反应中作介质。它们对同一反应速率的影响还与介质所表现出的液晶相态有关。溶致液晶还能影响膜的离子渗透性。 溶致液晶也广泛应用于工业生产中，表面活性剂广泛用在开采石油中。硫酸盐和磺酸盐等阴离子表面活性剂在石油生产中用做乳化剂、缓蚀剂、起泡剂和洗净剂铵化合物这类阳离子表面活性剂在石油生产中用做破乳剂、防腐剂、粘土处理剂、杀菌剂。在采油时由于注入地层水时过滤不充分，被吸附的粘土集聚，使地层的渗透率降低，并且盐酸与石灰岩，白云岩地层起反应磷酸盐被酸液溶解，有些释放出的微粒存在于残酸中。这些微粒留在裂缝中降低了裂缝的传导率，两性离子磺酸铵[RNH(CH2)ySO3]磷酸铵[RNH(CH2)nOPO3H2]能有效的清除这些微粒。硫酸盐(R-OSO3-)、磺酸盐(R-SO3-)、磷酸盐(R-OPO3-)、聚环氧乙烯{R-O[CH2(CH3)CH2O]xH}、聚环氧丙烯{R-O-(CHCH3-CH2O)yH}等表面活性剂加入酸液中能控制酸与油的界面上酸渣的形成。