基于Pickering乳液制备功能材料研究

论文摘要

Pickering乳液是基于固体粒子稳定作用形成的乳状液,在新材料合成、催化反应等具有重要应用前景。本论文基于Pickering乳液介质合成出MgO/Mg（OH）2空心球壳、MgO空心球壳、含水聚苯乙烯复合阻燃材料,进行了结构表征,并测试了其应用性能。以Pickering乳液的液滴为模板,通过液滴表面MgO水合作用,制备了MgO/Mg（OH）2复合空心球壳。用SEM、XRD、BET等手段对空心球壳进行了表征,探讨了其形成机理。制备的MgO/Mg（OH）2复合空心球壳粒径分布均匀,平均粒径为62μm。Pickering乳液油水界面的部分MgO通过水化反应转变成Mg（OH）2,复合在未反应的MgO粒子上,形成MgO/Mg（OH）2复合空心球壳。将复合空心球壳应用于阿维菌素的缓释。紫外分光光度法测定结果表明,阿维菌素微胶囊释放可分为前期快速释放阶段和中后期稳定释放阶段,以MgO/Mg（OH）2复合空心球壳做壁材的阿维菌素微胶囊具有良好的缓释效果。MgO/Mg（OH）2空心球壳经焙烧后得到MgO空心球壳。结果表明,MgO空心球壳为方镁石结构,比表面积为28m2/g,表面由平均宽度为65nm的纳米片层构成。将纳米结构MgO空心球壳应用于水中镍离子的脱除,探讨了处理剂用量、温度、搅拌时间、沉降时间等操作参数对脱除效果的影响作用,并对镍离子的脱除机理进行了分析。结果表明,纳米结构MgO空心球壳对Ni2+的沉降性能与MgO纳米粒子相近,并且易于通过简单的过滤过程分离出来。当纳米结构MgO空心球壳用量为0.4g/L时,溶液（初始浓度25mg/L）中Ni2+的去除率为98.3%。以Pickering乳液液滴为模板,通过偶氮二异丁腈引发苯乙烯聚合,制备出含水Mg（OH）2/聚苯乙烯复合阻燃材料。结果表明,Mg（OH）2/聚苯乙烯复合阻燃材料中存在平均直径为155μm的孔洞,能够包裹一定质量的水。随着聚合温度的提高,复合阻燃材料的含水量下降。含水复合阻燃材料由于具有水和Mg（OH）2的双重阻燃作用,氧指数显著高于Mg（OH）2/PS复合材料,但其力学性能有所下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 Pickering 乳液
• 1.1.1 影响Pickering 乳液稳定性的因素
• 1.1.2 以Pickering 乳液为模板合成新材料
• 1.2 空心球壳制备研究进展
• 2 处理工业废水应用'>1.3 Mg（OH）₂处理工业废水应用
• 1.4 高分子阻燃材料研究进展
• 1.5 本课题的研究意义
• 1.6 本课题的研究内容
• 2 空心球壳的制备及缓释性能研究'>2 MgO/Mg（OH）₂空心球壳的制备及缓释性能研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂与仪器
• 2 空心球壳的制备'>2.1.2 MgO/Mg（OH）₂空心球壳的制备
• 2 空心球壳缓释性能测试'>2.1.3 MgO/Mg（OH）₂空心球壳缓释性能测试
• 2.1.4 农药乳液稳定性能测试
• 2.2 结果与讨论
• 2 空心球壳的形成机理'>2.2.1 MgO/Mg（OH）₂空心球壳的形成机理
• 2 空心球壳'>2.2.2 MgO/Mg（OH）₂空心球壳
• 2 空心球壳缓释性能'>2.2.3 MgO/Mg（OH）₂空心球壳缓释性能
• 2.2.4 农药乳液稳定性能
• 2.3 本章小结
• 3 MgO 空心球壳的制备及吸附性能研究
• 3.1 实验
• 3.1.1 试剂与仪器
• 3.1.2 MgO 空心球壳的制备
• 3.1.3 MgO 空心球壳吸附性能测试
• 3O₄/MgO 空心球壳的制备'>3.1.4 磁性Fe₃O₄/MgO 空心球壳的制备
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 MgO 空心球壳
• 3.2.2 MgO 空心球壳吸附性能
• 3O₄/MgO 空心球壳'>3.2.3 磁性Fe₃O₄/MgO 空心球壳
• 3.3 本章小结
• 2/PS 材料的制备及阻燃性能研究'>4 含水Mg（OH）₂/PS 材料的制备及阻燃性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂与仪器
• 2/PS 材料的制备'>4.1.2 含水Mg（OH）₂/PS 材料的制备
• 2/PS 材料的表征'>4.1.3 含水Mg（OH）₂/PS 材料的表征
• 4.1.4 对比实验
• 4.2 结果与讨论
• 2/PS 材料的形成机理'>4.2.1 含水Mg（OH）₂/PS 材料的形成机理
• 2/PS 材料'>4.2.2 含水Mg（OH）₂/PS 材料
• 4.2.3 固体粒子添加量的影响
• 4.2.4 聚合温度的影响
• 4.2.5 固体粒子及制备方法的影响
• 2/PS 材料压缩强度'>4.2.6 含水Mg（OH）₂/PS 材料压缩强度
• 4.3 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录