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微乳化技術(shù)在納米材料制備中的應(yīng)用

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更新時(shí)間:2016-1-14 11:48:35   來源:
     在微乳體系中,用來制備納米粒子的一般是W/O型體系,該體系一般由有機(jī)溶劑、水溶液;钚詣⒅砻婊钚詣4個(gè)組分組成。常用的有機(jī)溶劑多為C6~C8直鏈烴或環(huán)烷烴;表面活性劑一般有 AOT[2一乙基己基]磺基琥珀酸鈉]。AOS、SDS(十二烷基硫酸鈉)、SDBS(十六烷基磺酸鈉)陰離子表面活性劑、CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)陽離子表面活性劑、TritonX(聚氧乙烯醚類)非離子表面活性劑等;助表面活性劑一般為中等碳鏈C5~C8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(Microreactor)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W=[H2O/[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(shí),粒子形成一般有三種情況(可見圖1、2、3所示)。
    (l)將2個(gè)分別增溶有反應(yīng)物A、B的微乳液混合,此時(shí)由于膠團(tuán)顆粒間的碰撞,發(fā)生了水核內(nèi)物質(zhì)的相互交換或物質(zhì)傳遞,引起核內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。由于水核半徑是固定的,不同水核內(nèi)的晶核或粒子之間的物質(zhì)交換不能實(shí)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)一種反應(yīng)物在增溶的水核內(nèi),另一種以水溶液形式(例如水含肼和硼氫化鈉水溶液)與前者混合。水相內(nèi)反應(yīng)物穿過微乳液界面膜進(jìn)入水核內(nèi)與另一反應(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定的。例如,鐵,鎳,鋅納米粒子的制備就是采用此種體系。

    (3)一種反應(yīng)物在增溶的水核內(nèi),另一種為氣體(如 O2 、 NH3,CO2),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等用超臨界流體一反膠團(tuán)方法在AOT一丙烷一H2O體系中制備用Al(OH)3膠體粒子時(shí),采用快速注入干燥氨氣方法得到球形均分散的超細(xì)Al(OH) 

隨著微乳化技術(shù)的不斷創(chuàng),其技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于:生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用,食品工業(yè)技術(shù)。其中表現(xiàn)突出的為ME700乳化機(jī)

 

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