纳米Fe3O4稳定的Pickering型ASA乳液

利用纳米Fe₃O₄作为稳定剂和乳化剂来制备Pickering型ASA（alkenyl succinic anhydride） 施胶乳液,并研究了固体颗粒浓度、油水比、水分散相pH对乳液类型、稳定性、形态及施胶性能的影响。结果表明,纳米Fe₃O₄能够乳化制备均一稳定的Pickering型ASA乳液。乳液在室温下静置稳定,析出油相体积分数随固体颗粒用量的增加而增大,随油水比的增大而减小。油水比为2：1,水分散相浓度为0.1%（质量分数）时制备的ASA乳液稳定性最佳。固体颗粒部分吸附在油/水界面处,部分分散在分散相中,随分散相中固体颗粒浓度的增加,乳液稳定性变差。乳液静置分层之前,ASA发生部分水解。在放置1 h后用于纸页浆内施胶,随ASA乳液用量的增加,纸页表面接触角逐渐增大,且纸页表面粗糙度下降。在ASA的添加量为1.0%（质量分数）时,纸页表面接触角达到93.5°,纸页表面粗糙度为15.924 μm。     

载酶海藻酸钙复合微球稳定水包油型Pickering乳液及其强化界面酶催化反应

以疏水改性二氧化钛修饰的载酶海藻酸钙微球（E@Alg@s-TiO₂微球）稳定水包油（O/W）型Pickering乳液用于两相界面酶催化反应。与传统的两相游离酶体系相比,此体系以绿色、温和的方式将酶固定在乳液界面上,并强化了两相界面酶催化反应。研究成果归纳如下：油水比为1∶1.2时,Pickering乳液为O/W型;E@Alg@s-TiO₂微球浓度为3%（质量）时稳定效果最好,脂肪酶的负载量为15.8 mg·g^-1。以三丁酸甘油酯的水解反应为研究对象,该体系对油水体系的界面酶催化反应有很好的强化效果,具有96%转化率并提高酶活力7.8倍。重复使用5个批次能保留80%的酶活力。本研究进一步拓展了载酶海藻酸盐微球稳定的Pickering乳液体系的应用范围,有望为O/W体系的界面生物催化过程提供绿色平台。     

非共价改性纳米颗粒稳定Pickering乳液的制备及可逆调控

用具有氧化还原活性分子乙酰基二茂铁吖嗪(Fc⁺A)对磁性纳米颗粒Fe₃O₄@SiO₂进行非共价疏水改性，将改性颗粒作为乳化剂制备Pickering乳液。通过TEM、SEM、FTIR、XRD、接触角测量、光学显微镜等对纳米颗粒及Pickering乳液的结构、形貌和性能进行表征。结果表明：制备的核壳结构纳米颗粒粒径为150 nm左右，分散均匀；Fc⁺A成功修饰到纳米颗粒表面，且随Fc⁺A浓度的增加，改性颗粒的接触角明显增大；Fc⁺A浓度为12.5 mmol/L，乳化剂浓度为0.3%(质量)，油水比为4∶6，搅拌速率为10000 r/min，得到的Pickering乳液具有良好的稳定性。而且，所得乳液具双重响应性，通过氧化还原和磁场可实现对乳液稳定性的可逆调控。     

智能响应型Pickering乳液的制备及在物质分离中的应用进展

Pickering乳液是指由微纳米固体粒子代替传统表面活性剂作为乳化剂而稳定的乳液,具有较强的稳定性和超高油/水界面,能够为多相界面反应和物质传输提供高效稳定的场所。Pickering乳液的乳滴结构和性质与固体颗粒的尺寸形貌及表面性质密不可分,通过调控固体颗粒本身或表面的性质可以赋予Pickering乳液特定的响应性功能,拓宽其应用领域。本文对近年来不同响应型（磁性、CO₂、pH、光、温度等响应型）的Pickering乳液的主要研究成果进行了综述,重点介绍了Pickering乳液的稳定性原理、响应型Pickering乳液的制备方法和结构调控策略,以及近年来Pickering乳液在物质分离提取中的应用研究进展,最后对智能响应型Pickering乳液应用研究的发展趋势进行了展望。     

皮克林乳液技术在防晒产品中应用的研究进展

从TiO_2颗粒稳定的Pickering乳液、TiO_2和ZnO颗粒稳定的Pickering乳液和Pickering乳液聚合法制备复合防晒微球体等方面,对Pickering乳液技术在防晒产品中的应用进行了阐述,最后对该技术在防晒领域的发展方向进行了展望。     

TiO2纳米颗粒稳定的Pickering乳液用作防晒乳成分研究

采用烷基化改性的TiO_2纳米颗粒为稳定剂,化妆品级白油为油相,黄芪水溶液为水相,制备了一种载药Pickering乳液。利用TEM、接触角测试仪和光学显微镜对TiO_2纳米颗粒及载药Pickering乳液进行了表征。结果表明,该纳米颗粒分散性良好、尺寸均匀,具备良好的稳定乳液能力;通过紫外吸收测试,控制释放药物和清洗对照实验,表明该载药Pickering乳液具有较高的防晒效果和随光照时间控制释放药物以及易于从皮肤表面清洗的特性。     

羟乙基纤维素/纳米纤维素稳定的Pickering乳液及其流变特性研究（英文）

以纤维素粉（α-Cellulose）为原料，通过酸水解法制备得到纳米纤维素（CNC），并对其结构和微观形貌进行了表征。选用大豆油为油相，羟乙基纤维素（HEC）/CNC复合物为乳化剂，制备得到稳定的Pickering乳液。研究CNC质量分数、油水体积比和HEC质量分数对Pickering乳液稳定性的影响，并通过流变学的手段对其进行分析。结果表明，随着HEC质量分数的增加，Pickering乳液稳定性增强。在油水体积比为8∶2,CNC质量分数为0.2%和HEC质量分数为0.4%时，乳液稳定性最强，其乳滴粒径约为20μm，稳定时长可达100天以上。与单独使用CNC稳定的Pickering乳液相比，HEC/CNC复合物稳定的Pickering乳液具有更强的稳定性和更小的液滴直径。HEC/CNC复合物稳定的Pickering乳液呈现“剪切变稀”的流变特性，即溶液中HEC质量分数增加时，乳液剪切黏度随着剪切速率的增大而降低，剪切应力则相应地增强。     

基于纤维素纳米晶稳定的亚微米Pickering乳液制备

与传统表面活性剂稳定的乳液相比,固体纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有较强的界面稳定性、多功能性、低毒性等优势,在生物医药领域具有较大的应用潜力。而相较于尺寸较大的微米级Pickering乳液,亚微米Pickering乳液具有更大的比表面积、更有效的递送效率,有望进一步拓展Pickering乳液在生物医药领域的应用。但由于Pickering乳液的制备影响因素众多,且相互制约,刚性的固体颗粒难以在较小的有限油水界面排布,增加了亚微米Pickering乳液的制备难度。本工作以制备稳定的亚微米Pickering乳液为研究目标,采用具有良好生物相容性的天然多糖–纤维素纳米晶(CNCs)为颗粒乳化剂,角鲨烯作为油相,考察了颗粒浓度、油水比例、水相成分、超声时间及频率对Pickering乳液粒径分布及稳定性的影响,最终得到了具有良好的储存稳定性和抗离心稳定性的粒径为638.7?8.40 nm的亚微米Pickering乳液(CNCs-PE)。通过激光共聚焦显微镜证实了CNCs吸附在油水界面,形成了Pickering乳液结构。利用CCK-8法评价了CNCs和CNCs-PE的细胞毒性,结果表明,两者都具有良好的细胞安全性。此外,将其用于吸附模型抗原OVA,吸附率达到约80%,且肌肉注射部位的切片结果也表明其注射安全性良好。此结果为亚微米Pickering乳液进一步研究提供了参考,并有望拓展CNCs稳定的亚微米Pickering乳液在生物医药领域的应用。     

二氧化钛纳米管稳定Pickering乳液制备PS/TiO2纳米管复合微球

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）,对水热法制备的TiO₂纳米管进行了表面改性,并用改性的纳米管为稳定剂,采用Pickering乳液聚合法制备了聚苯乙烯/TiO₂纳米管复合微球。采用红外光谱（IR）、光学显微镜、高分辨透射电镜（HRTEM）、高分辨扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段,对改性前后TiO₂纳米管以及复合微球的结构和形貌进行了表征,用三相接触角仪测试并优化了TiO₂纳米管的表面润湿性。研究结果表明,当m_KH-570/m_TiO2=15%时,改性TiO₂纳米管表面润湿性最佳,能很好地稳定Pickering乳液聚合,聚合后可以得到壳层为致密均匀TiO₂纳米管,核为聚苯乙烯的复合微球。     

纳米二氧化硅包覆有机硅弹性体微球的制备

以亲水性纳米Si O2和少量阳离子表面活性剂为乳化剂制得硅油Pickering乳液,再通过硅氢加成反应制备了表面包覆纳米Si O2的有机硅弹性体微球。研究了实验条件对产物的影响,结果表明,当Si O2质量分数高于0.5%时即可得到稳定的Pickering乳液,当Si O2质量分数为3%、十六烷基三甲基溴化铵浓度为2×10-4mol/L时得到的乳液最稳定。反应前后液滴粒径与微球粒径均无明显变化,纳米Si O2颗粒均匀包覆在有机硅微球表面。单因素实验结果表明,当催化剂用量为20×10-6、反应温度为80℃、反应时间为80 min时,乙烯基硅油的转化率较高。     

月桂酸改性氧化锌纳米颗粒的Pickering乳化性能研究

研究了不同程度月桂酸表面改性氧化锌纳米颗粒的Pickering乳化性能。通过调节月桂酸用量来改变氧化锌纳米颗粒表面亲疏水性(接触角θ),并探讨了不同接触角氧化锌纳米颗粒稳定的Pickering乳液的乳滴粒径、相转变及稳定性变化规律。结果表明,部分亲水的氧化锌纳米颗粒稳定(三相接触角40°～60°)的O/W型乳液具有最小的液滴尺寸和最优的稳定性。在最优条件下利用Pickering乳液聚合法制备了表面负载氧化锌纳米颗粒的有机硅弹性微球,粒径为5～20μm。     

海藻酸辛酰胺协同纳米二氧化硅稳定Pickering乳液

采用辛胺疏水改性海藻酸钠合成了具有两亲性的高分子表面活性剂海藻酸辛酰胺(OAAD),并将其与SiO2纳米颗粒协同制备了稳定的Pickering乳液。通过FTIR、1HNMR、表面张力、荧光光谱、动态光散射、接触角测量、光学显微镜分别对OAAD、OAAD/SiO2纳米颗粒水分散体系和Pickering乳状液的性能进行了表征。结果表明,辛胺氨基成功接枝到海藻酸钠(SA)分子链上,OAAD界面张力较SA降低、临界聚集质量浓度为0.60 g/L,表现出良好的两亲性。将OAAD吸附在SiO2纳米颗粒表面形成的水分散体系用于稳定Pickering乳液时,发现随着OAAD质量浓度增加,SiO2纳米颗粒润湿性增加,Zeta电位减少,粒径增加;而乳液的粒径则逐渐减少,稳定性增强,其机理经初步分析为,当一定浓度的OAAD吸附在SiO2纳米颗粒表面,可导致颗粒间絮凝,从而在油水界面形成网络结构式界面膜,有利于提高Pickering乳液的稳定性。     

SnO2中空微球的制备与气敏性能

在不加任何表面活性剂情况下,采用磺化的聚苯乙烯（PS）微球为模板,二水结晶二氯化锡（SnCl₂·2H₂O）为锡源,成功制得SnO₂中空微球。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和氮气吸附脱附仪（BET）对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO₂纳米颗粒及SnO₂中空微球气敏性能的影响。结果显示,SnO₂中空微球的比表面积为48.49m²/g,比SnO₂纳米颗粒的比表面积（21.94m²/g）提升了1.21倍。比表面积增加有助于SnO₂材料表面吸附更多被测气体以提升表面化学反应,进而提升气敏性能。在260℃下,SnO₂中空微球对200μL/L乙醇的灵敏度为66.26,与SnO₂纳米颗粒相比（51.34）,气敏性能提高了0.29倍。     

Pickering乳液的制备及稳定性研究

Pickering乳液是一种由固体粒子取代有机表面活性剂稳定乳液体系的新式乳液。采用St?be法,以无水乙醇作共溶剂,用氨作催化剂,分解正硅酸乙酯(TEOS)制备纳米固体SiO_2粒子,然后用纳米固体SiO_2粒子作稳定剂,制备三氯甲烷/水的Pickering乳液。考察了纳米固体SiO_2粒子加入量、油水体积比、氢氧化钠溶液浓度对Pickering乳液稳定性的影响。结果表明:当纳米固体SiO_2粒子加入量为0.035g、油水体积比为1:350、氢氧化钠溶液浓度为0.01mol·L~(-1)时,制备的乳液稳定性最好。     

双重Pickering乳液法制备聚丙烯酰胺多孔微球及应用

采用亲水性气相二氧化硅N20和疏水性气相二氧化硅H30复配表面活性剂制备O/W/O型双重乳液,以此为模板,聚合中间相,挥发内相制备聚丙烯酰胺（PAM）多孔微球,并用于染料分子亚甲基蓝的吸附。结果表明：乳液显微镜照片显示水油比对双重乳液的形成有很大的影响,当水油比(O₁/W)/O₂为(1/2)/2时,可得到稳定的双重乳液;扫描电镜（SEM）照片显示PAM多孔微球基本呈球形,但粒径不均匀,球体表面粗糙,内部为空心结构;激光粒度仪（DLS）结果表明PAM微球平均粒径为356nm,多分散系数（PDI）为0.718,比表面积为230m²/g,粒径分布宽;在吸附温度35℃、吸附时间5min时对亚甲基蓝的吸附率为98.89%,最大吸附率超过99%,在吸附速率和吸附率上均优于传统PAM吸附剂,本研究为染料废水的处理提供了新方法。     

月桂酰基赖氨酸稳定的Pickering乳液的制备研究

为了研究月桂酰基赖氨酸(LL)稳定W/O型Pickering乳液的效果,以月桂酰氯和赖氨酸为主要原料合成LL,探究了温度对颗粒尺寸的影响,以LL为颗粒乳化剂,制备Pickering乳液,探讨了均质速率、乳化温度、颗粒质量分数和油水体积比对乳液制备的影响。结果表明:LL在最佳结晶温度下的粒径为(1 347.4±156.9) nm,LL的接触角为145.8°;较优的Pickering乳液制备条件是均质速率为11 000 r/min,乳化温度为20℃,颗粒质量分数为2%,油水体积比为5∶5,此条件下制备的乳液具有很好的稳定性。     

低过冷度石蜡Pickering乳液的制备和表征

石蜡乳液是集储热与传热于一体的新型功能流体,具有广阔的应用前景。但是石蜡乳液在降温时会出现明显的过冷现象,降低了其储热与传热的性能。针对这个问题,用镁-铝层状双金属氢氧化物（Mg-Al LDHs）代替化学表面活性剂,采用高速剪切乳化法,制备了石蜡含量为30%（质量）的O/W型Pickering乳液;分别采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、流变仪、全能稳定性分析仪和差示扫描量热仪对所制得的石蜡Pickering乳液的微观形貌、粒度分布、黏度、稳定性和热力学性质进行了表征。结果表明,当Mg-Al LDHs的含量从1%（质量）增加到5%（质量）时,石蜡Pickering乳液的粒度减小,黏度升高,稳定性得到改善;在石蜡Pickering乳液中,Mg-Al LDHs纳米颗粒吸附在石蜡液滴表面,诱导石蜡在降温时异相成核结晶,从而抑制了其过冷现象;所制备的石蜡Pickering乳液的相变焓值约为56.6 J·g^-1,在测试的温度范围内（30~70℃）的平均表观比热容为6.08 J·g^-1·K^-1,是纯水的1.45倍,具有良好的储热性能。     

超亲水/水下超疏油膜的制备及油水分离性能

工业生产和频繁的溢油事故产生大量的含油废水,其高效分离依然面临全球性的挑战。具有仿生浸润特性的膜可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文通过一步浸渍法将TiO₂纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）原位固化到不锈钢网上制备了具有微/纳米层级结构的超亲水/水下超疏油油水分离膜。重点考察了TiO₂/PVP涂覆液浓度（质量分数1%、3%、5%、7%、9%）对膜的浸润特性和油水分离性能的影响。实验结果表明,不同TiO₂/PVP浓度改性的膜具有超亲水/水下超疏油特性,水的接触角均为0°,在水中油的接触角达160°,油水分离效率大于99.5%。膜通量随浓度的增大先减小后增加,当质量分数为3%时膜通量最大为8422.5L/（m²·h）。经过30次连续油水分离后,其分离效率仍大于99.5%,表明TiO₂/PVP-SS （stainless steel）膜有良好的耐久性和稳定性。因此,TiO₂/PVP-SS仿生特殊浸润膜材料在油水分离领域具有经济、高效、环境友好的潜在优势。     

SCL@SiO2纳米颗粒制备及其稳定Pickering乳液的研究

用共轭亚油酸钠（SCL）在SiO2纳米颗粒表面吸附,得到表面改性的SiO2纳米颗粒,然后在80 oC条件下通过热聚合引发SCL分子自交联,从而稳定SCL@SiO2纳米颗粒的SCL层并改善表面润湿性。通过Zeta电位表征手段证实SCL吸附在SiO2纳米颗粒表面。以SCL@SiO2纳米颗粒作为单一乳化剂制备液体石蜡的Pickering乳液,结果表明该Pickering乳液比传统乳液更稳定。由于SCL@SiO2纳米颗粒的SCL层比简单吸附脂肪酸的SiO2改性颗粒更稳定,且粒径会随着pH的变化而发生变化,因此由其稳定的Pickering乳液具有一定的pH响应性。     

硅烷/纳米CeO2·ZrO2复合膜层的制备及其性能研究

针对低温多效海水淡化过程中金属换热管路的腐蚀问题,采用硅烷（APS）、纳米氧化锆（Zr O₂）及纳米氧化铈（Ce O₂）在铝合金表面制备硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层,研究其抑制金属腐蚀的效果。结果表明,当纳米Zr O₂、纳米Ce O₂添加浓度为50 mg/L时,复合膜层的综合性能较好;通过动电位极化法和电化学阻抗法探究了复合膜层在不同温度下的耐蚀性能,结果表明硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的防护效果较单一硅烷膜层有明显提升。随着溶液温度的升高,硅烷/纳米Zr O₂·Ce O₂复合膜层的耐蚀性能降低较少,纳米Zr O₂、纳米Ce O₂的协同作用使得硅烷膜更能适应高温高盐环境。