合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學 |
聯合大學 |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關新聞Info
-
> 人胰島素的朗繆爾單分子層膜的表面化學和光譜學性質——結論、致謝！
> 芬蘭Kibron公司超微量天平作用及應用領域
> 不同水解時間的Protamex酶對玉米谷蛋白表面張力、泡沫、理化性質等的影響（一）
> 3種不同類型噴霧助劑對氟啶蟲胺腈藥液表面張力及在蘋果葉片潤濕持留性能測定（二）
> 機械通氣對心室壁張力和肺泡表面張力的影響
> 基于表面張力系數等模擬液滴撞擊熱壁面的動力學行為（一）
> 兩親性碳點CDS表面活性劑濃度、膠束對硅酸鹽溶液潤滑性能的影響（一）
> 表面張力對液滴形變的影響規律
> 仲醇聚氧乙烯醚硫酸鹽平衡和動態表面張力及應用性能研究（三）
> ?高分子表面活性劑HS-PA粒徑、表面張力、應用性能等測定——結果與討論、結論
推薦新聞Info
-
> 面向高效環保滅火劑的界面張力最小化：短鏈氟碳復配體系的設計與解析（三）
> 面向高效環保滅火劑的界面張力最小化：短鏈氟碳復配體系的設計與解析（二）
> 面向高效環保滅火劑的界面張力最小化：短鏈氟碳復配體系的設計與解析（一）
> 基于連續表面張力模型微觀層面研究凝結顆粒動力學變化規律及能量耗散的影響（四）
> 基于連續表面張力模型微觀層面研究凝結顆粒動力學變化規律及能量耗散的影響（三）
> 基于連續表面張力模型微觀層面研究凝結顆粒動力學變化規律及能量耗散的影響（二）
> 基于連續表面張力模型微觀層面研究凝結顆粒動力學變化規律及能量耗散的影響（一）
> 基于表面張力、Walker沉降等研究3種表面活性劑對低階煤(LRC)潤濕作用的差異（三）
> 基于表面張力、Walker沉降等研究3種表面活性劑對低階煤(LRC)潤濕作用的差異（二）
> 基于表面張力、Walker沉降等研究3種表面活性劑對低階煤(LRC)潤濕作用的差異（一）
pH對馬來松香MPA與納米Al2O3顆粒形成的Pickering乳液類型、表/界面張力影響（三）
來源： 瀏覽 1156 次 發布時間:2025-04-02
3.2 MPA與Al2O3協同穩定Pickering乳液
納米Al2O3是一種親水性較強的納米顆粒，很難作為單一固體乳化劑來穩定乳液。支持信息圖S6展現的是單一0.5%（w）納米Al2O3顆粒（約13 nm）（支持信息圖S7b）在不同pH下形成的乳液穩定性狀態，從圖中可以看出pH<7或pH>10時形成的乳液很不穩定，且大量的納米Al2O3顆粒仍在水相中而非吸附在油水界面上。雖然在較窄的pH區間內（Al2O3顆粒等電點附近）可以在短時間內形成穩定乳液，但在更低濃度或存放較長時間仍會破乳，所以，單一的納米Al2O3顆粒不是作為固體乳化劑很好的選擇。
為了研究MPA與納米Al2O3顆粒對乳液穩定的協同作用，接下來我們研究MPA和納米Al2O3顆粒混合體系下所形成乳液的狀態。圖2為0.5%（w）MPA和0.5%（w）Al2O3在不同pH下協同穩定形成的Pickering乳液。從圖中可以看出pH在1和11的區間內都可以形成穩定的Pickering乳液。當pH=1時，發現納米Al2O3顆粒的加入使乳液的類型由W/O Pickering（圖1）轉變為O/W Pickering（圖2），且對應的顯微鏡圖片中出現較多的W/O/W型雙重Pickering乳液液滴，這可能是因為在pH=1時，MPA顆粒為非離子態且具有較強的疏水性，雖然此時MPA顆粒與帶正電荷的Al2O3顆粒相互作用較MPA為離子態時弱，但具有較強正電荷且親水性較強的納米Al2O3顆粒仍可以吸附在MPA顆粒（粒徑約100 nm）上，如支持信息圖S7所示。另外，從支持信息圖S8界面張力數據可以看出，MPA和Al2O3顆粒懸浮液的界面張力比單一MPA和Al2O3顆粒都要小，說明Al2O3修飾的MPA顆粒之間相互作用比單一的MPA相互作用強，界面處堆積的更加緊密，從而界面張力降低。Al2O3對MPA顆粒的修飾，使其疏水性減弱，親水性增加，從而導致Pickering乳液的類型發生轉變。至于雙重乳液的出現，可能也是因為被Al2O3改性后的MPA顆粒，不同顆粒具有不同的親疏性。
圖20.5%（w）MPA（a）和0.5%（w）Al2O3（b）顆粒在不同pH條件下形成的Pickering乳液外觀及相應的顯微鏡圖片
當pH=6時，親水性較強的MPA分子或Al2O3顆粒都不能形成穩定的乳液，但兩者混合后，可以形成穩定的W/O Pickering乳液，這可能是因為Al2O3顆粒被MPA分子經靜電相互作用改性后疏水性增加導致的。進一步增加pH（7<pH<11），穩定性欠佳的O/W乳液轉變為穩定的O/W Pickering乳液，樣品瓶底部澄清的水層可以說明，此pH區間內，MPA分子和納米Al2O3顆粒相互作用較強，Al2O3顆粒幾乎全部參與到穩定Pickering乳液，并且乳化層上面的泡沫層越來越高，乳液液滴的粒徑也逐漸減小。然而，當水溶液為強堿時（pH=12），無法形成穩定的乳液，這是因為部分Al2O3顆粒可以與強堿發生反應生成可水溶的偏鋁酸鈉（NaAlO2）導致的。
3.3 MPA的濃度對Pickering乳液的影響
體系成份的濃度對乳液的外觀及粒徑有很大影響。圖3為固定0.5%（w）Al2O3顆粒濃度不變，研究在pH=7時不同MPA濃度對Pickering乳液的影響。隨著MPA濃度的不斷增加【0.0001%——0.1%（w）】,乳液下層析出的水相逐漸變澄清，說明MPA濃度增加，更多的Al2O3顆粒與MPA分子發生靜電相互作用，修飾后的Al2O3顆粒更容易從水相層中轉移到乳化層中，吸附在油水界面處，并且乳化層的高度也隨著MPA濃度的增加而升高，也說明更多的活性Al2O3顆粒參與乳化。乳液液滴粒徑隨濃度增加逐漸減小，從235.6μm降低到32.5μm,這是因為油水界面處的活性Al2O3顆粒的量逐漸增多，可以穩定更多的Pickering乳液液滴。
圖30.5%（w）Al2O3顆粒與不同濃度的MPA在pH=7時的乳液狀態及顯微鏡圖片：（a）0.0001%（w），（b）0.001%（w），（c）0.01%（w）和（d）0.1%（w）
3.4油相體積分數對Pickering乳液的影響
能否形成高內相乳液是評估乳液體系乳化力的一種方法。圖4為固定MPA和Al2O3顆粒的濃度分別為0.1%（w）和0.5%（w），不同油相癸烷體積分數下在pH=7時形成的乳液及顯微鏡圖片。從圖中可以看到，乳化層的高度與圖3變化規律類似，隨著油相體積分數不斷增加，乳化層逐步升高，當油相體積分數（φ）為70%時，乳液下層幾乎沒有水相析出，當φ=85%時，發現可以形成穩定的凝膠狀Pickering高內相乳液，進一步升高φ,乳液最終破乳。在φ不斷增加的過程中，Pickering乳液液滴的粒徑從26.6μm增加到89.7μm,這是因為當φ較低時，大量活性Al2O3顆粒可以穩定更多的液滴，所以形成的粒徑較小。然而，當φ較高時，原先的活性Al2O3顆粒濃度無法穩定更多的油滴，油水界面上的顆粒濃度較低，導致液滴之間因聚并融合為更大的液滴。MPA和Al2O3顆粒體系在較低的濃度下可以穩定高內相乳液，說明該體系乳化能力較高。
圖40.1%（w）MPA和0.5%（w）Al2O3顆粒在pH=7時不同油相體積分數的乳液狀態及顯微鏡圖片