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CO2/N2刺激响应的可切换Pickering乳化剂的研究

作 者: 逯卫强
导 师: 朱世平;王文俊
学 校: 浙江大学
专 业: 化学工程
关键词: Pickering乳化剂 可切换乳化剂 刺激响应 二氧化碳 氮气 Pickering乳液
分类号: TQ423.92
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要


Pickering乳化剂广泛应用于食品、医药、采油、造纸等领域,与传统乳化剂相比,具有性能优越、环境友好、适用面广等优点,但也存在传统乳化剂的表面活性不可调控的问题。因此,环境友好的CO2/N2刺激响应的可切换Pickering乳化剂的开发,充分体现了当代表面活性剂发展的需求,具有十分重要的理论和现实意义。本课题围绕着CO2/N2刺激响应的可切换Pickering乳化剂的开发,创新性地提出聚合物粒子轻度交联和使用两性离子调控等电点(IEP)的设计思路,使Pickering乳化剂能够快速响应C02/N2刺激实现可逆切换。首次开发出了可在室温条件下实现可逆C02/N2刺激响应的Pickering乳化剂。主要研究内容包括:(1)以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEMA)和甲基丙烯酸钠(SMA)为单体、双丙烯酰胺(BisAM)为交联剂,通过无皂乳液聚合制备了PDEAEMA-co-PSMA纳米粒子,研究了共聚单体比例和交联剂用量对聚合体系的影响。研究表明:提高SMA比例有益于制备粒径为200纳米左右且分布均一的聚合物纳米粒子。低交联剂用量时制备的粒子交联结构不均一,提高用量制备的粒子呈微凝胶结构。(2)研究了聚合物粒子在水中的CO2/N2刺激响应行为,并通过酸碱调节测得了聚合物粒子的IEP。研究表明:低交联密度的聚合物粒子具有快速刺激响应能力。通过两性离子调节聚合物粒子的IEP可有效地调控聚合物对CO2/N2刺激响应的pH值范围。(3)研究了聚合物粒子的乳化能力,及其制备的Pickering乳液的CO2/N2切换性能。结果表明:制备的聚合物粒子均具有良好的乳化能力,低交联密度的粒子制备的Pickering乳液可在室温下通C02快速破乳、通N2快速恢复成稳定的乳液,切换性能优越。

全文目录


致谢  5-6
搞要  6-7
Abstract  7-9
目录  9-11
第一章 绪论  11-28
  1.1 Picketing乳化剂  11-18
    1.1.1 简介  11-12
    1.1.2 聚合物Pickering乳化剂的研究进展  12-15
    1.1.3 聚合物Pickering乳化剂的应用  15-18
  1.2 智能表面活性剂  18-23
    1.2.1 pH刺激响应表面活性剂  18-20
    1.2.2 CO_2/N_2刺激响应表面活性剂  20-22
    1.2.3 光、磁、温度刺激响应表面活性剂  22-23
  1.3 CO_2刺激响应体系  23-26
    1.3.1 CO_2刺激响应的离子液体和表面活性剂  23-24
    1.3.2 CO_2刺激响应的催化剂  24-25
    1.3.3 CO_2刺激响应囊泡  25-26
    1.3.4 CO_2刺激响应粘度可切换流体  26
  1.4 课题的提出与研究思路  26-28
第二章 PDEAEMA-co-PSMA粒子的制备  28-39
  2.1 引言  28-29
  2.2 实验部分  29-31
    2.2.1 原料  29
    2.2.2 聚合物纳米粒子的合成  29-30
    2.2.3 表征方法  30-31
  2.3 结果与讨论  31-38
    2.3.1 共聚单体比例的影响  31-35
    2.3.2 不同交联剂比例的影响  35-38
  2.4 本章小结  38-39
第三章 PDEAEMA-co-PSMA粒子的刺激响应性能  39-48
  3.1 引言  39
  3.2 实验  39-40
    3.2.1 原料  39
    3.2.2 共聚物粒子的刺激响应  39-40
    3.2.3 表征方法  40
  3.3 结果和讨论  40-47
    3.3.1 聚合物粒子对CO_2/N_2的刺激响应  40-44
    3.3.2 共聚物的酸碱刺激响应  44-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章 CO_2/N_2刺激响应的Pickering乳液的制备及其切换性能的研究  48-56
  4.1 引言  48
  4.2 实验  48-49
    4.2.1 原料  48
    4.2.2 乳液的制备及其CO_2/N_2刺激响应  48-49
    4.2.3 表征方法  49
  4.3 结果与讨论  49-55
    4.3.1 聚合物的乳化性能  49-51
    4.3.2 聚合物乳液的刺激响应性能  51-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章 结论  56-57
参考文献  57-61
作者简历  61

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 表面活性剂 > 表面活性剂的应用 > 乳化剂、分散剂、增溶剂
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