1. 研究目的与意义
pickering乳液是一种由固体粒子代替传统有机表面活性剂稳定乳液体系的新型乳液。与传统乳液相比,pickering乳液具有强界面稳定性、减少泡沫出现、可再生、低毒、低成本等优势,在化妆品、食品、制药、石油和废水处理等行业具有广阔的应用前景[1]。
凹凸棒石是一种具有众多纳米孔道的层链状硅酸盐黏土矿物,富存于凹凸棒黏土矿中。其微观形态为棒、纤维状,棒晶长约 1 μm,晶体直径通常在20~70 nm,孔道尺寸为 0.38 nm0.64 nm,属于天然的一维纳米无机材料,具有极高的经济和社会价值[2]。
本文以凹凸棒颗粒作为乳化剂,采用亚麻籽油,制备凹凸棒颗粒稳定的亚麻籽油/水型乳状液,通过考察颗粒质量分数、油相体积分数、体系ph值、nacl浓度和cacl2浓度5个因素研究乳液稳定的条件,再利用浊度法、电导法[3]等测量稳定条件下的pickering乳液的吸光度、电导率等各项指标,经过一系列的研究,掌握凹凸棒颗粒稳定的亚麻籽油/水型乳状液的一些特性,从而为该种pickering乳液的研发及工业应用提供一定的依据。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
一、单因素实验:
1 考察凹凸棒不同质量分数对凹凸棒颗粒稳定的亚麻籽油/水型乳状液稳定性的影响。
3. 国内外研究现状
陈浩等人选取凹凸棒作为乳化剂,系统研究pH值、颗粒质量分数、油相体积分数以及不同价态盐对橄榄油/水型Pickering乳状液稳定性的影响。结果表明,体系pH值在4~9范围内可制备出稳定的乳状液;颗粒质量分数提高可增强乳液的分层和聚结稳定性;乳液液滴直径随油相体积分数的增加先增大后减小;无机盐的引入不会对乳液相及水相体积产生影响,但对乳液液滴的尺寸分布影响显著,其中NaCl浓度的增加有利于乳状液液滴数均直径的增加,而CaCl2浓度增加时,乳状液液滴数均直径呈现先增大后减小的变化趋势。显微镜图片显示,凹凸棒颗粒主要以聚集体网状结构的方式附着在油-水界面处,从而起到稳定乳液液滴的效果[4]。
张芳芳等人选取我国储量丰富的凹凸棒石矿,对其表面进行十六烷基三甲氧基硅烷有机改性处理,将制备的纳米颗粒应用于乳液的制备。系统考察了体系pH、颗粒质量分数和油相体积分数等因素对Picketing乳液稳定性的影响。结果表明:随着分散体系pH的增加,乳液液滴尺寸先增大后减小又增大再减小;随着颗粒质量分数的提高,可用于稳定乳液的颗粒数量增多,乳液稳定性提高;随着油相体积分数的增大,乳液液滴尺寸先增大后减小又增大再减小。通过调节水相体系的pH,成功制备了由有机改性凹凸棒石颗粒单独稳定的W/O型乳液[5]。
4. 计划与进度安排
2022年10月10日-2022年10月18日:确定实验题目,查阅相关文献,进行实验准备。
2022年10月19日-2022年10月26日:确定凹凸棒颗粒稳定的亚麻籽油/水型乳状液的制备条件及形成机理研究的实验方案,以及熟悉方案中所涉及的仪器的使用。
2022年10月27日-2022年11月04日:熟练掌握凹凸棒颗粒稳定的亚麻籽油/水型乳状液的制备的操作技能,通过预实验进一步确定实验方案。
5. 参考文献
[1]周君,乔秀颖,孙康. pickering乳液的制备和应用研究进展[j].化学通报,2012,75(02):99-105;
[2]郑茂松,王爱勤,詹庚申. 凹凸棒石粘土应用研究[m]. 北京:化学工业出版社,2007:32-50;
[3]白静,冯彩霞,赵 琳,等. 乳液稳定性不同检测方法的应用[j].当代化工,2011,40(10):1095-1097;
