磁响应性Pickering乳液的制备及应用

发布时间：2020-05-27 11:53

【摘要】：Pickering乳液是指固体颗粒乳化剂乳化不互溶的两相所形成的稳定乳液体系。近年来,功能化Pickering乳液的制备和应用成为很多研究领域工作人员所又注的新热点。通过复合和改性来获得功能性固体颗粒乳化剂是实现Pickering乳液功能化的重要方法。例如,磁响应性Pickering乳液可以在外场操控下实现乳液液滴的定向驱动,并且可以通过调变磁场强度使乳液破乳,从而实现颗粒的回收再利用和两相的分离,因此逐渐引起越来越多研究者的关注。本文通过溶剂热法成功制备表面不含稳定剂且具有良好乳化性能的Fe3O4纳米颗粒,并成功构筑磁响应性乳液。在此基础上,本文还通过多种功能粒子协同乳化构建杂化Pickering乳液界面以替代繁琐的功能材料改性过程,实现了简单一步法完成多种功能叠加的目标。具体研究内容如下:1.本研究分别通过溶剂热法和共沉淀法合成了超顺磁性Fe3O4纳米颗粒,进而利用表面未经修饰的Fe3O4纳米颗粒乳化水和疏水性[BMIM][PF6]离子液体。结果表明只有溶剂热法制备的Fe3O4纳米颗粒能够形成磁响应性水包离子液体型Pickering乳液,随后通过三相角的计算证明这两种方法制备的Fe3O4纳米颗粒的润湿性相异导致其乳化能力不同。改变颗粒浓度和油水比可以有效控制分散相液滴尺寸和乳液类型。将上述磁响应性Pickering乳液应用于萃取水溶液中的间苯二酚,其萃取效率高达94.6%。萃取结束后利用磁场操控液滴定向聚集,分离出离子液体并回收磁性Fe3O4颗粒。2.本研究利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助合成了 TiO2纳米颗粒,并用此TiO2纳米颗粒和溶剂热法制备的Fe3O4共同乳化水和正癸烷,形成了具有光催化功能的磁响应性Pickering乳液。通过激光共聚焦显微镜观察了乳液的结构,结果表明TiO2纳米颗粒和Fe3O4纳米颗粒共存在于油水界面上,即乳液由两种固体颗粒协同乳化形成。将该乳液体系应用于光催化降解废水中的活性艳蓝KN-R。结果表明,其降解率可以达到90.54%,说明此乳液体系具有优异的光催化性能。催化后的乳液可以通过磁场操控实现乳液液滴的分离和富集,从而使乳化剂可以回收再利用。这种基于混合颗粒以制备多功能Pickering乳液的方法,避免了原有固体乳化剂功能化的繁琐改性步骤,使多种功能集成更加简易,为复杂功能材料的制备和应用提供了新的思路。
【图文】：

乳化机理,絮凝,颗粒,乳液

１－４壳聚糖吸附诱导的ＰＳ颗粒絮凝示意图及其乳化机精是一种环状低聚物，通常分为ａ型、Ｐ型和Ｙ型。形状，其糖酶羟基面向分子的外端，以及－个大的宿主１７］。此外，环糊精还具有良好的生物相容的乳液稳定剂，在食品、制药和皮肤护理中有潜环糊精可以形成表面活性复合物和组装在油水界解释其过程是首先环糊精分子开始全部吸附到界此微晶稳定Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液。最后作者用不同种类ｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液，研究结果发现乳液液滴的形貌和尺、的浓度有关。逡逑Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ邋ｃｏｒｒｅｌａｔｅｓ邋ｗｅｌｌ邋ｗｉｔｈ逦．逦４０逡逑ＡＵＣ邋ｏｆ邋ｅｘｃｅｓｓ邋ｍｔｃｒｏｃｒｙｓｔａｔｓ逦Ａ逡逑２0逡逑0８邋￣逦ｒｎｒ＾Ｔｓ０逡逑－２

示意图,乳液,微生物,环糊精

逦ｌ邋ｙｐ＊邋ＨＩ逡逑画＿画逡逑图１－４壳聚糖吸附诱导的ＰＳ颗粒絮凝示意图及其乳化机理１６１逡逑天然环糊精是一种环状低聚物，通常分为ａ型、Ｐ型和Ｙ型。环糊精分ｆ通逡逑常具有浅截锥形状，其糖酶羟基面向分子的外端，以及－个大的疏水腔，可作逡逑为水溶性分子的宿主１７］。此外，环糊精还具有良好的生物相容性和无毒性，是逡逑？种很有潜力的乳液稳定剂，在食品、制药和皮肤护理中有潜在的应用前景。逡逑Ｗｕ［８ｉ等人发现环糊精可以形成表面活性复合物和组装在油水界面ｔ的微晶，以逡逑稳定乳液，，并解释其过程是首先环糊精分子开始全部吸附到界面ｔ，然后形成逡逑微晶，最终由此微晶稳定Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液。最后作者用不同种类的有机溶剂作为逡逑油相制备出Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ316.334

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