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纳米碳酸钙的原位表面活性化

2020-12-01阅读(879)

纳米碳酸钙的原位表面活性化

论文摘要

通常人们用表面活性剂来稳定乳状液,但所得乳状液是热力学不稳定体系。近年来人们发现纳米颗粒在合适的条件下也具有表面活性,可用于制备超稳定乳状液。然而目前生产的商品无机纳米颗粒大多不具有表面活性。本文试图通过原位表面活性化技术使未改性的纳米CaCO3成为表面活性颗粒,从而可应用于制备超稳定乳状液。结果表明,未经任何改性的纳米CaCO3颗粒在中性水中带微量正电荷。以正辛烷或甲苯为油相,用单一纳米CaCO3作乳化剂,可以制得O/W型乳状液,但乳状液的液滴很大,不够稳定。在水介质中,阴离子表面活性剂SDS首先通过静电作用吸附到纳米CaCO3/水界面,形成单分子层吸附。随着SDS浓度的增加,颗粒表面的亲水性下降,亲油性上升,颗粒被原位表面活性化从而能吸附到油/水界面稳定O/W（1）乳状液,继而导致乳状液转为W/O型。当SDS浓度增加到高于cmc后,SDS分子通过链-链相互作用在颗粒表面形成双层或半胶束吸附,使颗粒表面又变得亲水,同时SDS浓度已增加到足以单独稳定O/W（2）乳状液。因此增加SDS浓度可导致O/W（1）→W/O→O/W（2）循环相转变。此外纳米CaCO3/CTAB混合物作为乳化剂,亦显示出协同效应,但随着CTAB浓度的增加,乳状液仅发生O/W（1）→O/W（2）转变,不能转为W/O型。纳米CaCO3/离子型表面活性剂混合物稳定的O/W（2）不稳定,随着放置时间的延长,体系发生破乳。可能是由于胶束贫化（micelle depletion）导致颗粒絮凝、沉降,从而脱离油/水界面所致。纳米CaCO3浓度越高,乳状液越易破乳。纳米CaCO3因此可能是离子型表面活性剂稳定的乳状液的破乳剂。纳米CaCO3/OP-10和纳米CaCO3/ TX-10混合物作乳化剂具有较好的协同效应,稳定的乳状液为O/W型。与纳米CaCO3/离子型表面活性剂体系不同的是,当非离子浓度较高时,体系不仅没有破乳,反而变得更稳定。纳米CaCO3/ TX-10混合物作乳化剂可以应用于制备超稳定水基农药乳状液,其冷藏、热储、pH、稀释稳定性以及稀释液的表面张力等各项指标能达到国标要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 固体颗粒作为乳化剂
  • 1.1.1 固体颗粒作为乳化剂及其研究概况
  • 1.1.2 固体颗粒乳化体系与表面活性剂乳化体系的区别
  • 1.1.3 固体颗粒乳化体系的作用机理
  • 1.1.4 固体颗粒作为乳化剂的影响因素
  • 1.1.5 获得表面活性固体颗粒的途径
  • 1.2 纳米碳酸钙的性质、生产方法及应用
  • 1.2.1 纳米碳酸钙的性质
  • 1.2.2 纳米碳酸钙的生产方法
  • 1.2.3 纳米碳酸钙的应用
  • 1.3 纳米碳酸钙的表面改性
  • 1.3.1 纳米碳酸钙的不足及其解决方法
  • 1.3.2 纳米碳酸钙的改性剂种类
  • 1.3.3 改性碳酸钙的表征
  • 1.4 水基农药乳状液
  • 1.4.1 我国农药工业的现状
  • 1.4.2 农药水乳剂的发展
  • 1.4.3 农药水乳剂及其优势
  • 1.4.4 农药水乳剂与Pickering 乳状液的关系
  • 1.5 本论文的目的和研究内容
  • 第二章 纳米碳酸钙的基本表征
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验材料与方法
  • 2.2.1 实验主要试剂
  • 2.2.2 实验主要仪器
  • 2.2.3 实验方法
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 纳米碳酸钙的颗粒大小及比表面积
  • 2.3.2 纳米碳酸钙的颗粒形貌
  • 2.3.3 纳米碳酸钙在水中的分散性及等电点
  • 2.4 本章小节
  • 第三章 纳米碳酸钙/表面活性剂混合物稳定乳状液的协同效应
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验材料与方法
  • 3.2.1 主要实验试剂
  • 3.2.2 实验主要仪器
  • 3.2.3 实验方法
  • 3.3 实验结果与讨论
  • 3.3.1 纳米碳酸钙单独稳定乳状液
  • 3.3.2 表面活性剂单独稳定乳状液
  • 3.3.3 纳米碳酸钙/CTAB 混合物稳定乳状液
  • 3.3.4 纳米碳酸钙/SDS 混合物稳定乳状液和循环相转变
  • 3.3.5 O/W（2）乳状液的稳定性
  • 3.4 本章小节
  • 第四章 纳米碳酸钙原位表面活性剂化机理分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验材料和方法
  • 4.2.1 主要实验材料
  • 4.2.2 实验方法
  • 4.3 结果和讨论
  • 3/CTAB 体系'>4.3.1 纳米CaCO3/CTAB 体系
  • 3/SDS 体系和循环相转变'>4.3.2 纳米CaCO3/SDS 体系和循环相转变
  • 4.3.3 O/W（2）乳状液的不稳定性
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 纳米碳酸钙在水基农药制剂中的应用
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验材料与方法
  • 5.2.1 主要实验试剂
  • 5.2.2 主要实验仪器
  • 5.2.3 实验方法
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 单一纳米碳酸钙（II）稳定乳状液
  • 5.3.2 TX-10 单独稳定乳状液
  • 5.3.3 纳米碳酸钙/TX-10 混合物稳定乳状液
  • 3 用于制备水基农药乳状液'>5.3.4 纳米CaCO3用于制备水基农药乳状液
  • 5.4 本章小节
  • 第六章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文

    • 相关论文文献

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