环糊精的油水界面行为及其稳定乳液性质

发布时间：2017-07-30 11:21

  本文关键词：环糊精的油水界面行为及其稳定乳液性质

  更多相关文章： 环糊精 油水界面 包合物 流变 乳液

【摘要】：环糊精(Cyclodextrin,CD)具有内腔疏水、外部亲水的特殊结构,能与多种客体分子形成包合物;同时具有毒副作用小、生物相容性好的优点,因此广泛应用于食品、医药和催化等领域。研究表明,油相中的疏水性分子能部分进入CD的疏水空腔结构形成包合物,而包合物可进一步通过非共价相互作用自组装成微晶粒子吸附于油水界面,从而起到稳定乳液的作用,这种以固体粒子稳定的乳液被称为Pickering乳液。本文分析了影响CD油水界面行为的关键因素,考察各个因素对CD在油/水界面上的吸附动力学性质和界面膜流变特性的影响机制和规律,并结合乳液体相稳定性和流变学的结果来探讨CD界面行为与乳液稳定性之间的关系。主要内容如下:(1)研究了两种环糊精(α-CD和β-CD)在油/水界面的吸附与自组装行为。选取不同极性的大豆油和正十二烷为油相,测定了CD在不同浓度(5 mM、10 mM和15 mM)的动态界面张力和界面剪切流变性质,获得了其界面微观弛豫过程的特征参数,探讨了CD空腔结构、油相性质与特征参数的关系。结果表明,CD空腔结构与油相分子的匹配性直接影响包合物的形成和自组装,并且导致所形成界面吸附膜形态和性质的差异。结合冷冻扫描电镜结果,发现正十二烷包合物聚集成球形形态,其界面膜呈现出粗糙团状形貌;而大豆油包合物形成的界面膜呈现出光滑片状形貌。界面膜形貌结构的变化能显著影响其机械强度。CD包合物的动态吸附、自组装特性以及包合物间的多重相互作用(疏水作用,氢键)对界面膜的形成及其稳定性非常关键。(2)基于上述包合物界面膜的形成和控制条件,以CD为乳化剂制备Pickering乳液,考察CD种类、pH值、NaCl浓度、油水比等对乳液微观形貌、液滴尺寸、分层指数、剪切粘度和粘弹性模量的影响。结果表明,乳液粒径在实验范围内随NaCl浓度的增大而减小,随油水比的增大而增大,但是pH对其影响不明显;改变外界条件,乳液的粒径、弹性模量和聚结现象发生的难易程度都会随之变化,从而改变乳液的稳定性。(3)采用“同时添加”和“次序添加”两种方式研究了β-CD与酪蛋白酸钠(Sodium Caseinate,SC)在油/水界面上的竞争吸附及其对乳液性质的影响。测定了CD-SC的动态界面张力及吸附层结构界面流变性质,通过数学经验公式拟合出SC的有效扩散系数,考察了界面层的剪切弹性模量与频率的相互依赖关系,提出了环糊精与酪蛋白酸钠在油水界面的竞争吸附模式和自组装行为。采用“同时添加”时,SC由于较高的界面活性优先吸附于油水界面,阻断了CD包合物的形成,其乳液表现为蛋白质稳定乳液;采用“次序添加”时,由于CD包合物刚性膜预先形成,其乳液表现为Pickering乳液,随着SC的后续添加,体系界面膜的弹性被逐渐削弱。
【关键词】：环糊精 油水界面 包合物 流变 乳液
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.12;O648.23
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 前言8-20
• 1.1 环糊精的结构和性质8-10
• 1.1.1 环糊精的结构8
• 1.1.2 环糊精包合物的自组装8-10
• 1.2 环糊精稳定的乳液及其性质10-14
• 1.2.1 基于环糊精稳定乳液的影响因素10-11
• 1.2.2 环糊精的界面吸附行为11-12
• 1.2.3 环糊精稳定乳液的机制12-14
• 1.3 Pickering乳液及其影响因素14-16
• 1.3.1 外界因素对Pickering乳液的影响15
• 1.3.2 界面吸附相互作用对Pickering乳液的影响15-16
• 1.4 乳液流变性质16-18
• 1.4.1 体相流变学研究16-17
• 1.4.2 界面流变学研究17-18
• 1.5 研究意义与研究内容18-20
• 1.5.1 研究意义18-19
• 1.5.2 研究内容19-20
• 2 实验材料与方法20-25
• 2.1 实验材料与仪器20
• 2.1.1 实验材料与试剂20
• 2.1.2 实验仪器20
• 2.2 实验方法20-25
• 2.2.1 界面张力的测定20-21
• 2.2.2 界面流变性质的测定21-22
• 2.2.3 乳液的制备22
• 2.2.4 乳液显微结构的观察22-23
• 2.2.5 粒径的测定23
• 2.2.6 乳液体相流变性质的表征23-24
• 2.2.7 乳液稳定性的测定24-25
• 3 实验结果与讨论25-55
• 3.1 两种CD的油/水界面行为与乳液性质25-37
• 3.1.1 CD在油/水界面的吸附动力学25-30
• 3.1.2 乳液液滴聚集程度及显微结构30-32
• 3.1.3 乳液的稳定性32-33
• 3.1.4 乳液的流变特性33-35
• 3.1.5 乳液液滴的界面形貌35-37
• 3.2 不同因素对 β-CD乳化性能的影响37-55
• 3.2.1 pH对 β-CD乳化性能的影响37-39
• 3.2.2 NaCl浓度对 β-CD乳化性能的影响39-42
• 3.2.3 油水比对 β-CD乳化性能的影响42-45
• 3.2.4 SC与 β-CD在油/水界面的竞争吸附行为及其对乳液的影响45-55
• 主要结论与展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-63
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 高翔,郭宏利,杨琪,张培信,陈宝流;卧罐油水界面γ仪的研制[J];同位素;2005年Z1期

2 李传亮;;油水界面倾斜原因分析[J];新疆石油地质;2006年04期

3 孙风涛;田晓平;张越;;压力资料预测油水界面精度分析[J];石油地质与工程;2010年02期

4 杜永昌;;差压法测油水界面在游离水脱除器上的应用[J];油田地面工程;1984年02期

5 茅庆成,吴树森;表面活性剂溶液油水界面相平衡研究[J];高等学校化学学报;1990年05期

6 孙长功;;油水界面测量方法的研究[J];西安石油大学学报(自然科学版);1992年02期

7 曹万秋,刘金海,王庆伟;油水界面检测仪表在萨中油田生产中的应用[J];油气田地面工程;2002年06期

8 朱吉凯,宋丽君,王晓燕;大庆萨中开发区油水界面的再认识[J];大庆石油地质与开发;2004年03期

9 陈勇智;杜晓冬;曾庆刚;;几种常用油水界面仪[J];石油化工自动化;2007年01期

10 温建英;陈永昌;陈凤兰;李海兵;邓文传;李萍;徐滨;;浮子法测量管外油水界面试验研究[J];石油仪器;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 王慧云;吴肇亮;李明远;林梅钦;董朝霞;;影响油田采出液油水界面电性质的因素[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

2 徐建华;朱德怀;;用水平井电阻率资料判断油水界面和泥质夹层的方法[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年

3 王慧云;李明远;吴肇亮;林梅钦;方洪波;;正交法研究A/S/P及矿化度各因素对原油油水界面剪切粘度的影响[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 李俊杰　刘来宝;缝洞型油藏油水界面监测技术获进展[N];中国石化报;2009年

2 通讯员 李贞;“三心”+“三干”=敬业+爱岗[N];中国石油报;2007年

3 记者 吴夏炎邋特约记者 李长开 通讯员 杨昌英;龙虎庄里再觅“龙虎”[N];中国石油报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 白金美;稠油组分及乳化剂对油水界面性质影响的研究[D];中国石油大学;2009年

2 王玉生;天然水驱老油田剩余油研究[D];中国地质大学（北京）;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李丹;表面活性剂在油水界面上的研究[D];中国石油大学(华东);2014年

2 刘幻幻;环糊精的油水界面行为及其稳定乳液性质[D];江南大学;2016年

3 柴妮娜;礁型油气藏的原油地球化学特征与油水界面研究[D];长江大学;2014年

4 孔范东;油水界面检测技术研究[D];东北大学;2012年

5 张鹏;萨南油田油水过渡带油水界面的确定及其控制因素研究[D];中国石油大学;2010年

6 尚绪超;油水界面检测与控制系统的研究[D];青岛科技大学;2010年

7 周宝朕;基地式储油罐油水界面检测装置设计[D];内蒙古科技大学;2015年

8 郑玉飞;化学驱体系油水界面扩张流变性研究[D];中国石油大学（华东）;2013年

9 冯婷婷;油水界面的软测量技术研究及应用[D];东北石油大学;2014年

10 肖向征;基于ARM的谐振式油水界面监测仪的研究[D];燕山大学;2012年

，

本文编号：593988