纳米纤维素的制备及其在Pickering乳液中的应用研究进展

纤维素作为自然界中来源最广泛的高分子聚合物,对生态可持续发展和资源再利用具有重要意义。天然纤维素精细化处理后可得到纳米纤维素,其具有高长径比、高比表面积、高结晶度、轻质、机械强度好、可降解、可再生和生物相容性好等特点,是一种具有广泛应用前景的新型纳米材料。概述纳米纤维素的分类及主要制备方法,简要介绍天然、改性和功能性掺杂纳米纤维素在Pickering乳液中的应用,并对其稳定的Pickering乳液在食品工程、生物医药和材料工程方面的应用进行介绍,以期为纳米纤维素制备及其在Pickering乳液中的应用提供研究思路。     

纤维素纳米晶体在Pickering乳液中的应用

纤维素纳米晶体（CNC）凭借其抗张强度高、热稳定性好、机械性能优越、密度低、表面多羟基结构可进一步修饰、易于功能改性等优点在稳定Pickering乳液中具有显著优势。本文首先简要概述了Pickering乳液及CNC,进而重点介绍CNC稳定的Pickering(CNC-Pickering)乳液在食品工程、生物医药、胶合材料、微胶囊材料以及界面催化等领域的应用。最后,展望了CNC-Pickering乳液未来的研究方向,以期为其进一步的应用提供参考。     

纤维素纳米晶体颗粒稳定剂在食品Pickering乳液中的应用

由固体颗粒稳定的Pickering乳液在食品、医药和化妆品领域受到越来越多的关注.具有高纵横比、可再生、可降解和生物相容性等特点的纤维素纳米晶体(CNCs)是一种出色的Pickering乳液稳定剂.综述纤维素纳米晶体的制备流程,重点介绍影响纤维素纳米晶体稳定Pickering乳液的因素,简要介绍CNCs稳定的Picke...     

纳米粒子稳定的Pickering乳液在食品包装中的应用研究进展

Pickering乳液是以超细固体颗粒作为乳化剂制得的乳状液,具有乳化剂用量低、稳定性高、环境友好等优点,同时对活性物质具有良好的包载、缓释能力,在食品包装领域应用前景广阔。本文介绍了4种食品级天然纳米粒子（蛋白、多糖、脂质和多酚）稳定Pickering乳液的机理及其应用效果;综述了Pickering乳液在食品包装中的应用研究现状,基于机械性能、阻隔性能、抑菌和抗氧化性能等方面分析了Pickering乳液的加入对食品包装膜品质的影响;并对Pickering乳液在食品包装领域的研究方向进行了展望,以期推动Pickering乳液在食品包装领域的研究和应用。     

纳米纤维素稳定Pickering乳液及其在食品中应用研究进展

纳米纤维素具备来源广泛、可再生降解和稳定性强等优点,其制备的乳液具有低毒、乳液稳定性高、乳化剂用量少、对环境友好和根据自身的理化性质赋予乳液独特的性质等优点,更多的研究者开始以纳米纤维素为原料来制备Pickering乳液。该文论述Pickering乳液的稳定机理及影响其稳定性的部分因素,并综述近些年来科研人员对纳米纤维素制备Pickering乳液的相关研究,最后对关于纳米纤维素稳定Pickering乳液的应用进行总结,为纳米纤维素制备Pickering乳液及其应用研究提供参考依据。     

改性纳米纤维素稳定Pickering乳液制备与性能的研究

以聚二甲基硅氧烷（PDMS）疏水改性油茶籽壳纳米纤维素（CNF）,并以该粒子（PDMS-CNF）作为稳定剂,以去离子水为外相,茶籽油为内相,高剪切乳化成功制备了水包油型Pickering乳液,研究了油水比、PDMS-CNF浓度、乳化时间对乳液稳定性、微观形貌和粒径的影响。结果表明：改性油茶籽壳纳米纤维素作为稳定粒子显示出更好的稳定性,利于贮存;乳液为球状液滴,粒径多呈正态分布,随油水比增大,粒径由140nm增加至450nm,随 PDMS-CNF粒子浓度增大,粒径由750nm减小至450nm;乳化时间从2min增加至6min时,乳液粒径逐渐由650nm下降至150nm,而从6min增加至10min时则粒径增大至450nm。     

二醛纳米纤维素的制备及其与明胶协同稳定Pickering乳液研究

以微晶纤维素为原料,通过硫酸水解和高碘酸钠氧化制备二醛纤维素纳米晶(dialdehyde cellulose nanocrystals, DACNC)并进行结构表征。进一步以DACNC和明胶作为协同乳化剂稳定Pickering乳液,考察明胶/DACNC的添加顺序、DACNC质量浓度以及外界环境条件(温度、pH和离子强度)对乳液性质和稳定性的影响。结果表明,经过高碘酸钠氧化后,DACNC的长度变短,热稳定性增加,但Zeta电位变化较小。DACNC和明胶预混合后再加入油相制备乳液效果较好,随着DACNC质量浓度的增加,明胶/DACNC乳液的粒径、黏度和模量均逐渐增加。乳液稳定性由于明胶的氨基和DACNC的醛基之间发生Schiff碱反应而增强,同时DACNC对乳液连续相网络的增强也有利于乳液稳定性增强。乳液环境稳定性结果显示,明胶/DACNC协同稳定解决了单独明胶或纤维素纳米晶乳液在低离子强度、低pH值和较高温度下乳液稳定性较差的问题。该研究提供了一种利用DACNC和明胶作为协同Pickering稳定剂改善乳液性质的新途径,为纳米纤维素和蛋白颗粒协同稳定Pickering乳液提供参考。     

不同硫酸浓度水解制备纤维素纳米晶及其稳定Pickering乳液研究

以菠萝皮渣纤维素为原料,采用传统硫酸水解法提取纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals, CNCs),考察不同硫酸质量分数(58%、61%和64%)对制备的CNCs(CNCs-58%、CNCs-61%和CNCs-64%)的形貌粒径、电位、热稳定性和稳定Pickering乳液性能的影响。研究表明,随着硫酸溶液质量分数的增加,CNCs的直径、长度逐渐减小且均一性增加,电位绝对值逐渐增加(-33.5、-43.6和-45.7 mV),但热稳定性降低。与CNCs-58%相比,CNCs-61%和CNCs-64%表现出更好的稳定Pickering乳液性能,具有更小的液滴尺寸和更好的贮藏稳定性,乳液电位绝对值也相对较大;但在低CNCs质量分数(0.2%),CNCs-64%稳定乳液的析水程度相对较高,这主要与CNCs的形貌结构有关;随着CNCs质量分数的增加,乳液析水程度明显降低。该研究为硫酸水解果蔬皮渣纤维素制备CNCs及其在Pickering乳液中的应用提供参考。     

明胶纳米颗粒稳定的Pickering乳液的制备及表征

以B型明胶和京尼平为原材料,通过2次去溶剂结合京尼平交联固化明胶法制备得到明胶纳米颗粒。然后以明胶纳米颗粒为乳化剂,玉米油为油相,采用均质乳化法制备得到水包油型Pickering乳液。研究了明胶纳米颗粒的浓度、乳化时间、转速、水相pH值和盐离子浓度对Pickering乳液的影响。结果表明,明胶纳米颗粒呈表面光滑的球形颗粒,粒径约为186.7 nm,等电点约为6,三相接触角为76.6°。综合考察制备的Pickering乳液液滴的微观形貌和粒径,明胶纳米颗粒稳定的Pickering乳液的最佳制备工艺参数为：明胶纳米颗粒的浓度为20.0 mg/mL,乳化时间为90 s,乳化转速为13 000 r/min,水相pH为8.0,NaCl浓度为50 mmol/L。最佳工艺下制备的Pickering乳液能够承受高于40%的剪切应变,表现出良好的稳定性。     

蛋白质纳米笼稳定Pickering 乳液及其在食品领域研究进展

Pickering 乳液是一种由固体颗粒稳定的乳液,因其良好的稳定性和生物相容性,受到了越来越多学者的关注。作为稳定Pickering 乳液的众多固体颗粒之一,蛋白质纳米笼因其独特的笼形空腔结构、良好的结构稳定性、均一的纳米尺度以及可逆自组装特性,在功能性Pickering 乳液领域展现出巨大的应用潜力。该文从稳定Pickering 乳液的固体颗粒类型、蛋白质纳米笼种类、蛋白质纳米笼稳定Pickering 乳液及其应用等方面进行阐述,总结不同类型蛋白质纳米笼的结构特点,介绍蛋白质纳米笼稳定Pickering 乳液的研究进展。基于蛋白质纳米笼的天然笼形结构优势和分子自组装特性,综述蛋白质纳米笼在多腔室乳液递送体系构建及营养成分封装递送等方面的最新研究进展。     

白果壳纤维素纳米丝(CNFs)的制备及其在Pickering中的应用

以白果壳纤维素为原料,采用高压均质处理制备纤维素纳米丝(CNFs),并研究其在Pickering乳液中的应用.结果表明,通过调节均质压力10～70 MPa可以制备出不同尺寸的CNFs,均质压力越高,CNFs尺寸越小.这些不同尺寸的纤维素展现出不同的物理性质,大尺寸的CNFs-10具有相对高的结晶度和亲水性,而小尺寸的C...     

淀粉脂质复合物纳米粒子的制备、结构表征及其在Pickering乳液中的应用（网络首发、推荐阅读）

采用干法和湿法制备淀粉脂质复合物纳米粒子,探讨纳米粒子的脂质复合率、溶解度、微观形态、粒径分布、三相接触角、结晶结构和乳化能力的影响规律,创制新型淀粉基Pickering乳化剂,提高其应用范围。结果表明,两种制备方法均可得到淀粉脂质复合物纳米粒子,且干法脂质复合率显著高于湿法,X-射线显示这与脂质和淀粉的结合方式有关;扫描电镜结果表明两种粒子均呈现纳米级聚集态分布,且干法制备的粒子的平均粒径明显高于湿法;接触角结果显示干法制备的粒子润湿性较高,两亲性较好;乳化性结果表明干法制备的纳米粒子稳定的Pickering乳液粒径更小,分布更均匀,且浓度为3%~5%时制备的乳液在贮存7天后呈现乳液凝胶化现象。     

再生丝素纳米纤维的制备及其应用

综述了国外电子纺丝制备再生丝素纳米纤维的工艺条件及其对纤维形态结构的影响，并对该纤维在生物医学领域的应用进行了介绍。     

燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒稳定Pickering乳液机理及其性质

为提高燕麦蛋白的乳化性能,利用虫胶对燕麦蛋白进行物理修饰,制备不同质量比（1∶1、2∶1、4∶1）的燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒,并用于稳定Pickering 乳液。通过测量粒径、电位和界面湿润性对不同质量比的燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒进行表征,并测定纳米颗粒稳定Pickering 乳液的物理稳定性和流变行为,探究不同质量比燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒的乳化性能。结果表明,随着燕麦蛋白与虫胶质量比的增加,燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒的粒径先减小后增大,在质量比为2∶1 时,纳米颗粒最小为289.0 nm。燕麦蛋白和虫胶之间通过Ca2+交联后使纳米颗粒表面的负电荷减少,且质量比对纳米颗粒表面电荷没有显著影响。燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒的界面湿润性与虫胶含量呈负相关,在质量比2∶1 和4∶1 时,纳米颗粒的接触角分别达到69.5°和71.4°。与燕麦蛋白稳定的乳液相比,不同质量比燕麦蛋白-虫胶纳米颗粒稳定乳液的稳定性和流变性能均有不同程度提高。其中,质量比为2∶1 的纳米颗粒因其较小的颗粒粒径和较好的界面湿润性,能够不可逆地吸附在油水界面上,在液滴之间形成相对致密和稳定的凝胶网络结构,使其稳定乳液的物理稳定性提高81.3%。     

酯化改性淀粉纳米晶稳定的Pickering乳液及其油脂氧化稳定性

通过辛烯基琥珀酸酐(OSA)与淀粉纳米晶(SNC)的酯化反应获得OSA改性淀粉纳米晶(OSA-SNC),以OSA-SNC为乳化剂,橄榄油为油相,制备出Pickering乳液,并探讨了OSA-SNC浓度、水相p H对乳液稳定性的影响。此外,通过与Tween-20稳定的乳液进行对比,研究了乳化剂浓度、水相p H对乳液油脂氧化稳定性的影响。研究表明,Pickering乳液的稳定性随着乳化剂浓度或者水相p H的增加而得到提高。OSA-SNC稳定乳液的油脂氧化稳定性显著优于Tween-20稳定的乳液;随着乳化剂浓度的增加,Tween-20稳定乳液的POV升高,而OSA-SNC稳定乳液的POV降低;Tween-20稳定乳液的POV随着水相p H的增大先降低再升高,而OSA-SNC稳定乳液的POV随着水相p H的增大而升高。     

酯化改性淀粉纳米晶稳定的Pickering乳液及其油脂氧化稳定性

通过辛烯基琥珀酸酐（OSA）与淀粉纳米晶（SNC）的酯化反应获得OSA改性淀粉纳米晶（OSA-SNC）,以OSA-SNC为乳化剂,橄榄油为油相,制备出Pickering乳液,并探讨了OSA-SNC浓度、水相p H对乳液稳定性的影响。此外,通过与Tween-20稳定的乳液进行对比,研究了乳化剂浓度、水相p H对乳液油脂氧化稳定性的影响。研究表明,Pickering乳液的稳定性随着乳化剂浓度或者水相p H的增加而得到提高。OSA-SNC稳定乳液的油脂氧化稳定性显著优于Tween-20稳定的乳液;随着乳化剂浓度的增加,Tween-20稳定乳液的POV升高,而OSA-SNC稳定乳液的POV降低;Tween-20稳定乳液的POV随着水相p H的增大先降低再升高,而OSA-SNC稳定乳液的POV随着水相p H的增大而升高。      

表面活性剂与纳米颗粒协同稳定Pickering有机硅乳液的制备及其应用性能

针对目前有机硅平滑剂乳液往往存在分散稳定性差或高剂量表面活性剂引起的应用性能降低等问题,以聚丙烯酸异辛酯的共聚物胶乳(PEHA)为Pickering颗粒,协同表面活性剂,用于制备“油/水”Pickering有机硅乳液,并将其用于织物后整理。考察了PEHA粒径、表面亲水改性及PEHA质量分数对有机硅乳液分散稳定性的影响,通过对整理残液化学需氧量(COD)和整理织物表面摩擦因数的研究,考察了表面活性剂与Pickering纳米颗粒协同稳定对有机硅乳液应用性能的影响。结果表明：PEHA颗粒吸附在有机硅液滴的表面,形成机械阻隔,提升有机硅乳液的分散稳定性,180 nm的PEHA颗粒的稳定效率最佳,90 nm时的稳定效率最差;表面亲水改性能显著提高PEHA稳定乳液的效率,在质量分数仅为10%时,即可实现乳液稳定;最佳稳定方案可使表面活性剂质量分数降低60%以上;浸轧整理织物时,相比表面活性剂独自稳定的体系,Pickering体系吸附织物效率更高,整理后残液的COD值降低63%,整理织物表面静、动摩擦因数分别降低至0.51与0.49,即“Pickering/表面活性剂”协同稳定有机硅乳液具有良好的应...     

纳米乳液的研究进展及其在造纸中的应用

纳米乳液广泛应用于造纸行业中,且纳米乳化技术在造纸助剂的开发中扮演着重要作用,本文介绍纳米乳液的形成、制备方法和稳定机理,并重点探讨Pickering乳液及其在造纸中的应用前景。     

离子液体预处理/硫酸水解协同制备纳米纤维素及其稳定Pickering乳液初步研究

以微晶纤维素(microcrystalline cellulose, MCC)为原料,利用离子液体预处理/硫酸水解协同制备纳米纤维素,通过Zeta电位分析、原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)、红外光谱、X-射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和热分析探究不同质量分数的硫酸溶液(10%～40%)对纳米纤维素结构的影响,并对其稳定Pickering乳液性能进行初步研究。结果表明,经过离子液体预处理后,随着硫酸溶液质量分数增加(10%～40%),纳米纤维素得率逐渐下降,但Zeta电位绝对值逐渐增加;AFM结果表明纳米纤维素形态从长纤丝状网络结构逐渐变为短棒状结构,其长度逐渐减小但直径增加。XRD结果表明纳米纤维素同时具有纤维素I型和Ⅱ型晶体结构,结晶度降低。MCC制备纳米纤维素过程中,经离子液体预处理后氢键结构遭到破坏,热稳定性随着硫酸溶液质量分数的增加也逐渐降低。经不同质量分数硫酸溶液水解制备的纳米纤维素在不同颗粒质量浓度(1～5 g/L)和油相比例(30%～70%,体积分数)下均能稳定Pickering乳液,但40%硫酸溶液制备的...