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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。
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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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