1. 研究目的与意义
乳状液是一种液体以液珠形式分散在另一种与其不互溶的液体中形成的分散体系,一般由水和与水不互溶的有机液体(统称为油)组成。乳液广泛应用于农业、医药、食品、化妆品、涂料、油墨等产品中,具有重大的现实经济价值,其稳定性对于产品的长期保质至关重要[1] 。要获得稳定的乳状液就必须向体系中加入乳化剂,传统乳化剂主要为表面活性剂,随着人类环保与健康意识的不断增强,纯天然绿色乳液产品越来越受到青睐。利用无毒性的固体颗粒稳定乳液是一种很有前景的方法,制备的乳液称为Pickering乳液[2]。与传统表面活性剂稳定的乳状液相比,Pickering乳液具有低毒性、高稳定性等独特优势[3]。近年来,随着纳米技术的进步,对纳米颗粒稳定的乳液的研究不断深入。黏土矿物是一种较为特殊的无机固体粒子,具有天然易得、价格低廉、晶形多样等特点,在稳定乳液方面逐渐引起人们的关注[4]。黏土矿物粒子表面具有亲水性,更易稳定水包油型乳液。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
本研究拟系统考察 ph 值、颗粒质量分数、油相体积分数和不同价态盐对pickering乳状液稳定性的影响,阐明凹凸棒石对茶籽油/水乳液的稳定机理。本研究采取了显微镜法、电导法、浊度测定法、粒度分析法、粒子电荷分析法等乳液稳定性检测方法对此乳液进行稳定性研究。
3. 国内外研究现状
目前,许多学者对Pickering乳液开展了广泛而细致的研究工作,如英国Hull大学的Binks、Reading大学的Midmore、加拿大Alberta大学的Masliyah和德国Kiel大学的Lagaly等。此外,有些学者还利用Pickering乳液为模板制备胶囊(colloidosome)、核-壳结构等新材料或研究胶体颗粒在弯曲油水界面的移动、聚集状态和组装,从而丰富了Pickering乳液的应用。近几十年来,由于纳米技术的进步和发展,已经制备出不同种类和形貌的纳米粒子对Picking乳液的稳定性能和机理进行深入分析[5]。人们对Pickering乳液的研究,主要考察形状规则、粒径均一的球形胶体颗粒,如SiO2、硫酸钡、碳酸钙、氧化铁、有机乳胶和二氧化钛等。研究的内容主要包括:(1)固体颗粒的表面润湿性、浓度、初始位置和油水相体积比、油水相组成、水相盐浓度和pH值等因素对Pickering乳液性质的影响;(2)Pickering乳液的转相行为;(3)油水界面上吸附颗粒的排列、覆盖度以及界面颗粒膜的流变性对Pickering乳液性质的影响;(4)颗粒与表面活性剂或具有表面活性的聚合物复配对Pickering乳液性质的影响[6]。
4. 计划与进度安排
2022年10月15日-2022年11月15日:确定实验题目,查阅相关文献,进行实验准备。
2022年11月16日-2022年11月20日:熟悉实验中所涉及的仪器的使用,准备进行预实验。
2022年11月21日-2022年12月5日:通过预实验找出影响乳液稳定性的四个最佳因素。
5. 参考文献
[1] becherp. emulsions: theory and practice [m]. 3rd ed. american chemi- cal society:washington, dc, 2001: 1-10.
