微乳化精品資料

1、微乳化1982年Boutonmt首先報道了應(yīng)用微乳液制備出了納米顆粒:用水合胼或者氫氣還原在W/O型微乳液水核中的貴金屬鹽得到了單分散的PtPdRuIr金屬顆粒(3nm）。從此以后不斷有文獻報道用微乳液合成各種納米粒子。本文從納米粒子制備的角度出發(fā)論述了微乳反應(yīng)器的原理、形成與結(jié)構(gòu)并對微乳液在納米材料制備領(lǐng)域中的應(yīng)用狀況進行了闡述。1微乳反應(yīng)器原理在微乳體系中用來制備納米粒子的一一一般是W/O型體系該體系一一一般由有機溶劑、水溶液。活性劑、助表面活性劑4個組分組成。常用的有機溶劑多為C6C8直鏈烴或環(huán)烷烴表面活性劑一一一般有AOT一2一一一乙基己基磺基琥珀酸鈉。AOS;、SDS3 (十二二二烷

2、基硫酸鈉）、St)BS(十六烷基磺酸鈉)陰離子表面活性劑、AB(十六烷基三三甲基溴化銨)陽離子表面活性劑、Trite)nX(聚氧乙烯醚類)非離子表面活性劑等7助表面活性劑一一一般為中等碳鏈C5C8的脂肪酸W/O型微乳液中的水核中可以看作微型反應(yīng)器(Mic:roreactor)或稱為納米反應(yīng)器反應(yīng)器的水核半徑與體系中水和表面活性劑的濃度及種類有直接關(guān)系若令WH2O)/表面活性劑則由微乳法制備的納米粒子的尺寸將會受到W的影響。利用微膠束反應(yīng)器制備納米粒子時粒子形成一一一般有-三種情況(可見圖1、2、3所示)。(l)將2個分別增溶有反應(yīng)物A、B的微乳液混合此時由于膠團顆粒間的碰撞一發(fā)生了水核內(nèi)物質(zhì)的

3、相互交換或物質(zhì)傳遞引起核內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。由于水核半徑是固疋的不同水核內(nèi)的晶核或粒子之間的物質(zhì)交換不能一實現(xiàn)所以水核內(nèi)粒子尺寸得到了控制例如由硝酸銀和氯化鈉反應(yīng)制備氯化鈉納粒(2)一一一種反應(yīng)物在增溶的水核內(nèi)另一一一種以水溶液形式(例如水含肼和硼氫化鈉水溶液)與刖者混合。水相內(nèi)反應(yīng)物穿過微乳液界面膜進入水核內(nèi)與另一一一反應(yīng)物作用產(chǎn)生晶核并生長產(chǎn)物粒子的最終粒徑是由水核尺寸決疋的。例如鐵鎳鋅納米粒子的制備就是采用此種體系。(3)一一一種反應(yīng)物在增溶的水核內(nèi)另一一一種為氣體(如O2、NH3,co:將氣體通入液相中充分混合使兩者發(fā)生反應(yīng)而制備納米顆粒例如Matson等用超臨界流體一一一反膠團方法在AOT

4、 _丙烷一一一H2O)體系中制備用Al(OH)3膠體粒子時采用快速注入干燥氨氣方法得到球形均分散的超細Al(OH)3粒子在實際應(yīng)用當中可根據(jù)反應(yīng)特占八、選用相應(yīng)的模式2微乳反應(yīng)器的形成及結(jié)構(gòu)和普通乳狀液相比盡管在分散類型方面微乳液和普通乳狀液有相似之處即有O/W/型和W/O型其/、中W/O型可以作為納米粒子制備的反應(yīng)器。但是微乳液是一一一種熱力學(xué)穩(wěn)疋的體系它的形成是自發(fā)的不需要外界提供能量。正是由于微乳液的形成技術(shù)要求不高并且液滴粒度可控實驗裝置簡單且操作容易所以微乳反應(yīng)器作為一一一種新的超細顆粒的制備方法一得到更多的一研究和應(yīng)一用nnn2-1微.乳.液.的.形.成.機.理.Ia和-JPc等提

5、出-瞬.時-負界面張力形成機-U理一該.機.理.認.為.油一厶水.界.面一張.力.在-表.面.活.性.劑一存在.下-將一大.大一降.低一，-一般為一丄m，-但這只一匕匕 厶冃形成普通乳狀-液O要想形成微乳液盤須加-助表面一活性劑，-由于產(chǎn)一生一混合吸附，-油/水一界一面一張一力一迅一速一降一低一達一102二10-J5|/m亠甚一至瞬時負界面張力丄二。一但是負界面張一力是不一存一在一的一，一所一以一體_系一將一自-發(fā)-擴-張一界一面一，一表一面一活一性一劑一和一助一表一面一活一性劑一吸一附一在一油一厶水一界一面一丄，一直一至界一面張力恢一復(fù)為零或一微小的正一值，一這種一瞬時產(chǎn)一生一的一負一界一面

6、一張一力一使一體一系一形一成一丄微一乳-液-若一是-發(fā)一生一微一乳一液一滴一的一聚一結(jié)一，-那一么一總一的一界一面一面一積一將-會一縮一小一，-復(fù)一又一產(chǎn)一丄瞬一時一界一面-張一力一，-從一而一對一抗一微一乳-液一滴一的一聚一結(jié)一對一丄多-組-分一來講，-體系-的一S公一式可一表示為:UUUUUUnUrrREL(-式一中一Y為-油一厶水界一面-張一力亠為一丄組-分一在一界一面的吸附量,為組分的化學(xué)位5為i組分在一體相一中的一濃度匚nnnn丄式.表.明.，-如.果.向體.系.中.加-種.能.吸.附.丄界.面的組分r二OE般中等碳鏈的醇具有這一性.質(zhì).，-那.么.體.系一中一液滴.的-表一面.張.

7、力-進.步.丄降一，-甚.至一出-現(xiàn).負-界-面一張.力一現(xiàn)一象一，-從一而得一到一穩(wěn).定.的微乳液-不一過一在實際應(yīng)用，一對一些雙鏈離丄型一表面活性一劑如M非離丄表一面活性劑則一例外一，一它一們在一無一需一加入助一表一面活一性一劑一的一情一況下也能形成穩(wěn)定的微乳體系，-這和它一們-的特殊結(jié)構(gòu)有-關(guān)一n2-亠2-微一乳一液一的一結(jié)一構(gòu)一，一和Dh從一雙親物聚集體的一分一子的幾一何一排_列一角一度一考一慮一，一提-出一丄界一面一膜-中一排一列一的一幾一何一排一列一理一論一模一型一，-成一功一地一解一釋一丄界一面一膜一的一優(yōu)一先一彎一曲一和-微一乳-液-的一結(jié)一構(gòu)一問一題-目一前-，-有一關(guān)一微一

8、乳一體系-結(jié)一構(gòu)一和性一質(zhì)一的研究方一法獲得丄較大的發(fā)一展*7較早一采用的有光散射雙折射一電-導(dǎo)一法一沉一降-法一、離-心_沉一降-和-粘_度-測一量-法一等-較一新-的一有一小角-中一丄散-射一和一x射一線一散-射一電一子顯微鏡法正電子湮滅、靜態(tài)和動態(tài)熒光探針法、NMIR、ESF電子自旅共振）、超聲吸附和電子雙折射等3微乳反應(yīng)器的應(yīng)用納米顆粒材料的制備3-1納米催化材料的制備利用W/0型微乳體系可以制備多相反應(yīng)催化劑Kishida。等報道了用該方法制備Rh/Si(02和Rh/Z了02載體催化劑的新方法采用NP一5/環(huán)已烷/氯化銠微乳體系非離子表面活性劑NP一5的濃度為0.5jmol/L氯化銠

9、在溶液中濃度為037mol/L水相體積分數(shù)為011。25C時向體系中加入還原劑水含肼并加入稀氨水然后加入正丁基醇鋯的環(huán)乙烷溶液強烈攪拌加熱到40C而生成淡黃色、iT沉淀離心分離和乙醇洗滌80C干燥并在500C的灼燒3h45(YC下用氧氣還原2h催化劑命名為“ ME。通過性能一檢測該催化劑活性遠比采用浸漬法制得的高32無機化合物納粒的制備利用W/0型微乳體系也可以制備無機化合物鹵化銀在昭八、像底片乳膠中應(yīng)用非常重要尤其一是一納米級一鹵化BK-粒子O用一水一O A烷一姪微乳.體-系.合.成.丄和.a納.*粒.丄，-A0-度.為.丄110/丄，-第SX微.乳體系丄硝酸銀為U丄- 4L，-第.二微.乳

10、.體一系一中.或.aBr一為一。一-4nd混一合.兩一微一乳一液.并一攪一拌-，-反.應(yīng).生成Ac或Ac納米顆一粒一nnn又-以-制備CO3例，-微-乳一體系丄含一向體-系一中一通一入氣一體co溶入微一乳一液一并一擴散一亠膠一束一中發(fā)生反應(yīng)生-成一i粒一，-產(chǎn)物粒徑為二jnn3-亠3-聚一合一物一納一粒的一制一備一利用一w丄型一微乳體系可以制備有機聚丙一烯酸胺-納一粒一在一20-二正一己一烷一溶一液-中一加一入一丄二N一亞一甲一基一雙一丙一烯一酰一胺一(br丄和丙一烯酰胺丄H8)的混合物一亠加入一過一硫酸鞍作一為一引一發(fā)一劑一亠在氮-氣_保一護丄聚一合一亠所一得-產(chǎn)物單分一散性較好一nn3 一

11、亠丄金一屬-單-質(zhì)-和_合-金一的一制一備-利一用-w/2型一微一乳-體一系一可-以制一備-金一屬-單一質(zhì)一和-合一金,例如在A01)-e aa體系中5種反相微膠束中含有0-Imol/LNiCl2另一一一反相微膠束中含有02mol/_Nal舊4混合攪拌產(chǎn)物經(jīng)分離、干燥并在30(yc惰性氣體保護下結(jié)晶可得鎳納米顆粒。在某微乳體系中含有0-056)4m()I/LFeC12和0-2m】ol/LNiCI2另一一一體系中含有0-513mol/LNaBH4溶液混合兩微乳體系進行反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)庚烷、丙酮洗滌可以得到Fe一Ni合金微粒(r=30nm)035磁性氧化物顆粒的制備利用W/O型微乳體系可以制備氧化物納米

12、粒子例如在AOTH2C)n一heplane體系中一一一種乳液中含有0-15!nol/LFeCl2和0-3r101/LFeQI3另一一一體系中含有NH4O卜1,混合兩種微乳液充分反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)離心用庚烷、丙酮洗滌并干燥可以得到Fe：3O4納粒(r=4Lnm)036高溫超導(dǎo)體的制備利用W/O型微乳體系可以合成超導(dǎo)體例如在水一一一AB一一一正丁醇一一一辛烷微乳體系中一一一個含有機釔、鋇和銅的硝酸鹽的水溶液三三者之比為1:2:37另一一一個含有草酸銨溶液作為水相一，一混合兩一微乳液，一產(chǎn)物經(jīng)分一離洗一滌一亠丄燥.并.在.8灼.燒.，-可.以.得.到一Y3超.導(dǎo)體-，-該超導(dǎo)體-的0為.9O另外在陰離丄表面

13、活一性.劑.g2微一乳.體.系一中一，-混.合.CC和-I-的.鹽一及草一酸.鹽一溶一液一，-最一終一可-以-制.得.二-二二-超導(dǎo)體，一經(jīng)磁化一率測-定，-可-知超導(dǎo)一轉(zhuǎn)化一溫度為2K和-其它方法一制一備一的一超一導(dǎo)一體一相一比一，一它一們顯一示一丄更為一優(yōu)越一的一性能1口nn口nnn目-前一對一納一米顆一粒一材_料一的一研-究一方-法一比一較一多一，一較一直一接一的一方一法一有一電一鏡一觀測一SEsST-間接的方法有一電子x射線衍一射法丄RX中丄衍一射一，一光一譜一方-法一有一E-AFS，一S,而紅一外一光一譜-，-拉一曼一光一譜-，-紫一外一口可一見一分一光一光一度-法一丄UV二熒一光一光一譜-及一正一電一子一湮-沒一，-動一態(tài)一激-光光散一射一(-1D等一IIIIII丄結(jié)一語UUUUUUUnUnU微一乳