Pickering乳液聚合制备氧化石墨烯聚苯乙烯复合微球开题报告

 2021-08-14 18:25:22

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文献综述

1.绪论

1.1pickering乳液概述

乳液是一种分散体系,往往由两种或两种以上的互不相容的溶液组成,其中的一相常以液滴的形式分散于另外一相之中。在两种不相容液相界面间就形成了较大的接触面积,界面能垒促使液滴凝聚,最终乳液分层。因此,乳液本身是一种热力学不稳定的体系。为了降低乳液中存在的界面能垒,得到稳定的乳液,人们引入了乳化剂。传统的乳化剂主要以表面活性剂和具有表面活性的聚合物为主,人们已经对这些表面活性剂开展了系统、深入的研究,乳液也得以在材料科学、生物医药、涂料、食品、化妆品等领域得到广泛的应用。早在20世纪初期,ransden等研究含有细微固体粒子的石蜡和水的乳液体系时,发现微米尺寸的胶体粒子能在油水两相界面形成粒子膜阻止乳液滴发生聚并形成稳定的乳液进行了系统而全面的研究,目前,人们已经对pickering乳液有了较为统一的认识,即由固体颗粒吸附于油/水界面来稳定乳液液滴所形成的乳液。

1.2氧化石墨烯概述

自19世纪中叶brodie等人首次提出氧化石墨烯的概念以来,基于其表面上的一些不同的含氧官能团,如羟基、羰基、羧基、环氧官能团等,人们对氧化石墨烯此类新型纳米材料的结构模型也进行了探索,自20世纪50年代以来,相继出现ruess模型、enol-keto模型、nakajima模型、mermoux模型、lerf模型等,所以有些研究者称其为功能化石墨烯(functionalizedgraphene)。因氧化石墨烯具有准二维空间结构,层内是由较强的共价键结合,层间则是以含氧官能团间较弱氢键结合,即可在水溶液中发生水合作用,同时其碳层内部会发生溶胀或层离,具有亲水特性和优异的插层性能。氧化石墨烯(grapheneoxide)作为石墨烯的重要衍生物,其结构和性质与石墨烯基本相同,由于在其表面具有含氧官能团,除其主要的导热性能优良外,还赋予氧化石墨烯一些其他独特性质。

2.pickering乳液的制备方法以及其稳定性的影响因素

2.1pickering乳液的制备方法

pickering乳液的基本构成是:油相、水相和颗粒乳化剂,水相中可能含有一定量的电解质,所有的组分都要经过高速均质或者超声乳化,得到均一的pickering乳液。与传统表面活性剂稳定的乳液相比,pickering乳液的乳化过程较为严格。由于固体颗本身并不会溶解于任意一项,或者容易被水相润湿或者容易被油相润湿,因此,充分混合式固体颗粒润湿的关键步骤,也是制备、研究稳定pickering乳液的前提。也正是由于这个原因,人们在实际制备pickering乳液的过程中,往往要先对固体颗粒进行化学机制或物理掺杂等表面改性,以提高固体颗粒的润湿性。追踪最近几年的相关报道可以发现,pickering乳液的制备一般可以分为三种情况:1、由单一固体颗粒稳定的pickering乳液;2、固体颗粒协同表面活性剂稳定得到的pickering乳液;3、环境刺激响应性pickering乳液。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究内容:

(1)利用go作为制备pickering乳液的界面剂,制备稳定的、颗粒可控的pickering乳液;

(2)选用水溶性引发体系进行苯乙烯/水的乳液聚合,优化聚合条件,控制聚苯乙烯/氧化石墨烯微球的形貌、尺寸和分布等。

(3)较系统地研究水油比、go浓度、引发剂种类和浓度等对聚苯乙烯/氧化石墨烯微球的影响。

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