CN113694822B - 一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用 - Google Patents

一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113694822B
CN113694822B CN202110930144.7A CN202110930144A CN113694822B CN 113694822 B CN113694822 B CN 113694822B CN 202110930144 A CN202110930144 A CN 202110930144A CN 113694822 B CN113694822 B CN 113694822B
Authority
CN
China
Prior art keywords
emulsion
nano
particles
surfactant
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110930144.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113694822A (zh
Inventor
宋冰蕾
薛林雨
张金朋
陈豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN202110930144.7A priority Critical patent/CN113694822B/zh
Publication of CN113694822A publication Critical patent/CN113694822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113694822B publication Critical patent/CN113694822B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/44—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
    • C07C209/50—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of carboxylic acid amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/58—Preparation of carboxylic acid halides
    • C07C51/60—Preparation of carboxylic acid halides by conversion of carboxylic acids or their anhydrides or esters, lactones, salts into halides with the same carboxylic acid part
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/26—Phenanthrenes; Hydrogenated phenanthrenes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

本发明公开了一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用，属于胶体与界面化学领域。本发明的复合乳化剂由无机纳米颗粒和非表面活性剂型的有机物组成。其中，非表面活性剂型的有机物包括脂肪胺，芳香胺，氨基衍生物以及生物碱等等。使用这种复合乳化剂可以将烷烃、芳烃、甘油三酯类以及脂肪酸酯类油性物质和水乳化成稳定的O/W型乳状液。和表面活性剂相比，由于胺类化合物成本低廉，来源广泛，因此该复合乳化剂的制造成本低，在工业中应用可取得更优的经济效益。

Description

一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用
技术领域
本发明涉及一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用，属于胶体与界面化学技术领域。
背景技术
乳状液是一种液体(分散相)以液滴形式分散在另一种与它互不相溶的液体(连续相)中所形成的分散体系，通常为水-油分散体系。乳状液在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，如食品、化妆品、原油运输、纺织工业等。众所周知，仅有水和油存在时，由于具有较高的油水界面张力，体系不能发生乳化或者乳化后迅速破乳。要获得稳定的乳状液，需要向体系中加入乳化剂。通常采用的乳化剂为表面活性剂或双亲聚合物。这类物质可以吸附在油水界面，使界面张力显著下降，从而使乳状液得以稳定。
近年来发现双亲性的纳米颗粒也可以稳定乳状液。由纳米颗粒稳定的乳状液被称为Pickering乳状液。双亲颗粒聚集在油水界面，形成一层固态吸附膜，从而使乳状液维持稳定。与传统表面活性剂稳定的乳状液相比，Pickering乳状液具有其自身的优势，如环境友好，稳定性高等。
普通的无机纳米颗粒由于亲水性较强，单独存在时不能稳定乳状液，需要对其进行原位疏水化。这一过程可以通过向体系中加入带相反电荷的表面活性剂来实现。离子型表面活性剂通过静电相互作用吸附到颗粒表面，提高了颗粒的疏水性，使其易于吸附到油-水界面，形成一层固态吸附膜，阻止了油滴的聚结和絮凝，从而稳定乳状液。然而表面活性剂的生产及使用成本较高，不易回收，且有些表面活性剂在排放后还会对环境造成污染，在工业化应用时也受到一定的限制。本发明提供了一种新的颗粒原位疏水化方法，通过无机纳米颗粒和非表面活性剂型的小分子有机物形成复合乳化剂，具有高效、成本低以及可回收等优点。
发明内容
技术问题
通常对无机纳米颗粒进行原位疏水化的方法是与表面活性剂复合使用，表面活性剂的离子头基通过静电作用吸附到颗粒表面，同时疏水尾链朝外，改变了颗粒表面的亲疏水性，从而能够稳定乳状液。然而表面活性剂存在成本高，不易回收等问题，且有些表面活性剂在排放后会对环境产生污染，限制了其在工业上的应用。
技术方案
本发明提供一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用，借助无机纳米颗粒与非表面活性剂型有机物之间的协同作用而实现。这种复合乳化剂能够将绝大部分烷烃类，芳烃类、甘油三酯类和脂肪酸酯类油性物质和水乳化成稳定的O/W型乳状液，具有高效、可回收等优点。
本发明的第一个目的是提供一种复合乳化剂，所述复合乳化剂中包括无机纳米颗粒和非表面活性剂型小分子有机物。所述的非表面活性剂型的小分子有机物的结构如下所示，
X1-R-X2，
其中，R为碳链长度4-16的饱和及不饱和烷烃链、脱氢枞酸刚性基团、脱氧胆酸刚性基团；X1为H、NRaRb，X2可以为NRcRd、NReCORf、OH；Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf分别独立地选自：H、C1-8直链或支链烷基。
在一些实施方式中，碳链长度4-16的饱和及不饱和烷烃链具体可选：-(CH2)n-，n为4-16。
在一些实施方式中，脱氢枞酸刚性基团的结构为：
Figure BDA0003210281130000021
其中，R’选自：-CH，
Figure BDA0003210281130000022
在一些实施方式中，脱氧胆酸刚性基团的结构为：
Figure BDA0003210281130000023
其中，R”选自：-CH，
Figure BDA0003210281130000024
在一些实施方式中，所述复合乳化剂由无机纳米颗粒与非表面活性剂型有机物复合而成。
在一些实施方式中，所述非表面活性剂型有机物与无机纳米颗粒的复合用量比为(0.0001-100)mmol：(0.0001-0.5)g。
在一些实施方式中，所述非表面活性剂型有机物可以是以下任意一种或者多种的组合：脂肪胺，芳香胺，氨基衍生物，生物碱等等。
在一些实施方式中，所述纳米颗粒可以是以下任意一种或多种颗粒直径在1nm-1μm的纳米颗粒以任意比例的组合：纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝颗粒、纳米碳酸钙颗粒、纳米二氧化钛颗粒、纳米氧化铁颗粒、纳米氧化锌颗粒、纳米锂皂石等。
本发明的第二个目的是提供一种分散体系，含有本发明的复合乳化剂。
本发明的第三个目的是提供一种乳状液，含有本发明的复合乳化剂。
在一些实施方式中，所述乳状液中，非表面活性剂型有机物的有效浓度为0.0001-100mmol/L(相对于水相)。
在一些实施方式中，所述乳状液中，纳米颗粒的有效浓度为其在水相中的质量分数0.001wt.％-5wt.％。
在一些实施方式中，所述乳状液的油相可以是以下任意一种或多种：烷烃类、芳烃类、甘油三酯类、脂肪酸酯类。
有益效果：
本发明不同于用表面活性剂对纳米颗粒进行原位疏水化改性的常规方法。本发明使用非表面活性剂型的小分子有机物与无机纳米颗粒构成复合乳化剂来制备稳定的乳状液。本发明的复合乳化剂中不含表面活性剂成分，无需合成，价格成本低，且物质来源广，组合众多，适用于食品、化妆品、药物、原油等领域，应用广泛。使用该复合乳化剂可以高效制备乳状液，通过简单手摇即可快速乳化，且形成的乳状液在放置一年后没有发生破乳分相，表现出优良的稳定性。
附图说明
图1为0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度正辛胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的外观照片。制备24h(A)和7d后(B)拍摄。正辛胺浓度从第3个起，左到右依次分别为0.5，1，1.5，2，3和6mmol/L。
0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度正辛胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的显微照片。正辛胺浓度从左到右分别为0.5，1，1.5，2，3和6mmol/L。制备7d后拍摄(C)。
图2为0.3wt.％的纳米氧化铝颗粒与不同浓度的正辛胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的外观照片。制备24h(A)和7d后(B)拍摄。正辛胺浓度从第3个起，左到右依次分别为0.001，0.003，0.006，0.01，0.03，0.06，0.1，0.3，0.6，1，3和6mmol/L。
0.3wt.％的纳米氧化铝颗粒与不同浓度的正辛胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的显微照片。正辛胺浓度从左到右分别为0.01，0.03，0.06，0.1，0.3，0.6，1，3和6mmol/L。制备7d后拍摄(C)。
图3为0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度十二胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的外观照片。制备24h(A)和7d后(B)拍摄。十二胺浓度从左到右分别为0.001，0.01，0.1，1和10mmol/L。
0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度十二胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的显微照片。十二胺浓度从左到右分别为0.01，0.1，1和10mmol/L。制备7d后拍摄(C)。
图4为0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度N,N二甲基十二烷基胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的外观照片。制备24h(A)和7d后(B)拍摄。N,N二甲基十二烷基胺浓度从左到右分别为0.001，0.01，0.1，1和10mmol/L。
0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度N,N二甲基十二烷基胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的显微照片。N,N二甲基十二烷基胺浓度从左到右分别为0.1，1和10mmol/L。制备7d后拍摄(C)。
图5为0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度1,8-辛二胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的外观照片。制备24h(A)和7d后(B)拍摄。1,8-辛二胺浓度从左到右分别为0.1，0.3，0.6，1，3和6mmol/L。
0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度1,8-辛二胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的显微照片。1,8-辛二胺浓度从左到右分别为1，3和6mmol/L。制备7d后拍摄(C)。
图6为0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度脱氢枞胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的外观照片。制备24h(A)和7d后(B)拍摄。脱氢枞胺浓度从左到右分别为0.001，0.01，0.1，1和10mmol/L。
0.3wt.％的纳米二氧化硅颗粒与不同浓度脱氢枞胺共同稳定的正癸烷/水(3mL/3mL)乳状液的显微照片。脱氢枞胺浓度从左到右分别为0.1，1和10mmol/L。制备7d后拍摄(C)。
图7为纯纳米二氧化硅颗粒和从乳液中分离的正辛胺-纳米二氧化硅复合颗粒的红外光谱图。
图8为乳状液中正辛胺回收的示意图。
图9为脱氢枞胺的核磁氢谱图。
具体实施方式
下述实施过程中涉及的脱氢枞胺通过如下过程制得：
Figure BDA0003210281130000051
具体的制备过程：
(1)化合物1的合成：将脱氢枞酸(21g，0.07mol)和微量DMAP混合置于装有尾气吸收装置、冷凝回流管的三口烧瓶中，35℃下缓慢滴加氯化亚砜(10g，0.105mol)，反应4h，减压旋蒸除去过量氯化亚砜，得到化合物1。
(2)化合物2的合成：将氢氧化铵水溶液(49g,0.35mol,25％-28％)置于单口瓶中，于-5℃下缓慢滴加化合物1，滴加结束后继续反应3h。用二氯甲烷萃取后加入无水硫酸钠干燥，抽滤得滤液，滤液旋蒸除去溶剂，乙醇重结晶3次后得到化合物2。
(3)脱氢枞胺的合成：将300mL四氢呋喃溶剂置于三口烧瓶中，先加少量LiAlH4除去溶剂中的少量水，后全部加入(6g，0.15mol)，升温至60℃反应10min，后缓慢加入化合物2(15g，0.05mol)，升温至72℃，继续反应2h，反应结束后，停止加热冷却至室温，依次滴加6g水、6g 15wt.％的NaOH溶液，搅拌30min，后用无水Na2SO4干燥，抽滤，将滤液减压旋蒸除去溶剂，得到脱氢枞胺。
Figure BDA0003210281130000052
结构表征(图9)：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.18(d,1H,C14-1H)，7.01(d,1H,C13-1H)，6.90(s,1H,C11-1H)，2.97-2.77(m,3H,C8-2H,C15-1H)，2.60(d,1H,C20-1H)，2.43(d,1H,C20-1H)，2.28(d,1H,C4-1H)，1.83-1.63(m,4H,C5-2H,C6-1H,C7-1H)，1.53(dd,1H,C2-1H)，1.46-1.26(m,5H,C4-1H,C6-1H,C7-1H,N21-2H)，1.24(s,3H,C18-3H)，1.22(d,6H,C16-3H,C17-3H)，0.90(s,3H,C19-3H)。
实施例1：纳米二氧化硅颗粒和正辛胺复合乳化剂稳定的正癸烷/水乳状液。
将0.021g纳米二氧化硅颗粒(0.3wt.％)分散于浓度分别为0.5，1，1.5，2，3和6mmol/L的正辛胺溶液中，按油水体积比1：1加入3mL正癸烷，使用均质机在11000rpm下均质2min，得到稳定的乳状液。
如图1所示，单独纳米二氧化硅颗粒存在时不能稳定乳状液，单独正辛胺存在时也不能形成稳定的乳状液。将纳米二氧化硅颗粒分散到正辛胺溶液中形成复合乳化剂，当正辛胺浓度在0.5mmol/L以上可以得到稳定的O/W型乳状液。且随正辛胺浓度的升高，乳液中分散相的粒径变小。放置六个月后，乳液外观基本无变化，说明所得乳状液具有良好的稳定性。
实施例2：纳米氧化铝颗粒和正辛胺复合乳化剂稳定的正癸烷/水乳状液。
将0.021g纳米氧化铝颗粒(0.3wt.％)分散于浓度分别为0.001，0.003，0.006，0.01，0.03，0.06，0.1，0.3，0.6，1，3和6mmol/L的正辛胺溶液中，按油水体积比1：1加入3mL正癸烷，使用均质机在11000rpm下均质2min，得到稳定的乳状液。
如图2所示，单独纳米氧化铝颗粒存在时不能稳定乳状液，单独正辛胺存在时也不能形成稳定的乳状液。将纳米氧化铝颗粒分散到正辛胺溶液中形成复合乳化剂，当正辛胺浓度在0.03mmol/L以上可以得到稳定的O/W型乳状液。且随正辛胺浓度的升高，乳液中分散相的粒径变小。放置六个月后，乳液外观基本无变化，说明所得乳状液具有良好的稳定性。
实施例3：纳米二氧化硅颗粒和十二烷基胺复合乳化剂稳定的正癸烷/水乳状液。
配制0.3wt.％纳米二氧化硅颗粒和浓度分别为0.001，0.01，0.1，1和10mmol/L的十二胺的正癸烷/水体系，使用均质机在11000rpm下均质2min，得到稳定的乳状液。
如图3所示，单独纳米二氧化硅颗粒存在时不能稳定乳状液，单独十二胺存在时也不能形成稳定的乳状液，将纳米二氧化硅颗粒和十二胺复合使用，当十二胺浓度在0.1mmol/L以上可以得到稳定的O/W型乳状液。且随十二胺浓度的升高，乳液中分散相的粒径变小。放置六个月后，乳液外观基本无变化，说明所得乳状液具有良好的稳定性。
实施例4：纳米二氧化硅颗粒和N,N二甲基十二烷基胺稳定的正癸烷/水乳状液
配制0.3wt.％纳米二氧化硅颗粒和浓度分别为0.001，0.01，0.1，1和10mmol/L的N,N二甲基十二烷基胺的正癸烷/水体系，使用均质机在11000rpm下均质2min，得到稳定的乳状液。
如图4所示，单独纳米二氧化硅颗粒存在时不能稳定乳状液，单独N,N二甲基十二烷基胺存在时也不能形成稳定的乳状液。而利用两者经复合后形成的乳化剂在N,N二甲基十二烷基胺浓度1mmol/L以上可以制备出稳定的O/W型乳状液。且随N,N二甲基十二烷基胺浓度的升高，乳液中分散相的粒径变小。放置六个月后，乳液外观基本无变化，说明所得乳状液具有良好的稳定性。
与实施例3中相同碳链长度的十二胺对比，N,N二甲基十二烷基胺的最低成乳浓度较大，十二胺在浓度为0.1mmol/L时即可形成稳定的乳状液，而N,N二甲基十二烷基胺在浓度为0.1mmol/L时，乳液7天后出现破乳趋势，粒径较大，乳液不稳定；且在同一浓度下，乳液中分散相粒径比十二胺大，说明其成乳性能稍差于十二胺。
实施例5：纳米二氧化硅颗粒和1,8-辛二胺稳定的正癸烷/水乳状液。
配制0.3wt.％纳米二氧化硅颗粒和浓度分别为0.1，0.3，0.6，1，3和6mmol/L的1,8-辛二胺的正癸烷/水体系，使用均质机在11000rpm下均质2min，得到稳定的乳状液。
如图5所示，单独纳米二氧化硅颗粒存在时不能稳定乳状液，单独1,8-辛二胺存在时也不能形成稳定的乳状液。将纳米二氧化硅颗粒和1,8-辛二胺复合使用，当1,8-辛二胺浓度在1mmol/L以上时可以得到稳定的O/W乳状液。且随1,8-辛二胺浓度的升高，乳液中分散相的粒径变小。放置六个月后，乳液外观基本无变化，说明所得乳状液具有良好的稳定性。
将实施例1中相同碳链长度的正辛胺与其对比，正辛胺的成乳浓度更低，在0.5mmol/L即可形成稳定的乳状液，而1,8-辛二胺在1mmol/L时才稳定成乳；且在同一浓度下，正辛胺乳液中分散相粒径更小，说明正辛胺成乳性能更好，1,8-辛二胺成乳性能稍差于正辛胺。
实施例6：纳米二氧化硅颗粒和脱氢枞胺稳定的正癸烷/水乳状液
配制0.3wt.％纳米二氧化硅颗粒和浓度分别为0.001，0.01，0.1，1和10mmol/L的脱氢枞胺的正癸烷/水体系，使用均质机在11000rpm下均质2min，得到稳定的乳状液。
如图6所示单独纳米二氧化硅颗粒存在时不能稳定乳状液，单独脱氢枞胺存在时也不能形成稳定的乳状液。将纳米二氧化硅颗粒分散到脱氢枞胺溶液中形成复合乳化剂，当脱氢枞胺浓度在0.1mmol/L以上可以得到稳定的O/W型乳状液。且随脱氢枞胺浓度的升高，乳液中分散相的粒径变小。放置六个月后，乳液外观基本无变化，说明所得乳状液具有良好的稳定性。与实施例1中正辛胺进行对比，两者成乳性能相似。
实施例7：应用于甲苯/水体系
将油相换成甲苯，分别用单独纳米二氧化硅颗粒，单独正辛胺，0.3wt.％纳米二氧化硅颗粒和正辛胺的复合物作为乳化剂，进行乳化实验。结果显示，类似于正癸烷/水体系，单独纳米二氧化硅颗粒和单独正辛胺都不能获得稳定的甲苯/水乳状液，而当采用复合物时，可以获得稳定的乳状液。
实施例8：应用于三辛酸甘油酯/水体系
将油相换成三辛酸甘油酯，分别用单独纳米二氧化硅颗粒，单独正辛胺，0.3wt.％纳米二氧化硅颗粒和正辛胺的复合物作为乳化剂，进行乳化实验。结果显示，类似于正癸烷/水体系，单独纳米二氧化硅颗粒和单独正辛胺都不能获得稳定的三辛酸甘油酯/水乳状液，而当采用复合物时，可以获得稳定的乳状液。
实施例9：纳米碳酸钙颗粒和正辛胺复合乳化剂稳定的正癸烷/水乳状液
以正癸烷为油相，按油水体积比1：1(3mL:3mL)制备乳状液。用均质机在11000rpm转速下乳化2min。结果显示，单独纳米碳酸钙颗粒和单独正辛胺都不能获得稳定的正癸烷/水乳状液，而当采用复合物时，可以获得稳定的乳状液。
实施例10：纳米氧化锌颗粒和正辛胺复合乳化剂稳定的正癸烷/水乳状液
以正癸烷为油相，按油水体积比1：1(3mL:3mL)制备乳状液。用均质机在11000rpm转速下乳化2min。结果显示，单独纳米氧化锌颗粒和单独正辛胺都不能获得稳定的正癸烷/水乳状液，而当采用复合物时，可以获得稳定的乳状液。
实施例11：正辛胺在纳米二氧化硅颗粒上的吸附
纯纳米二氧化硅颗粒的红外光谱图(图7)显示由Si-O(1063cm-1)的不对称振动和Si-O(806cm-1)的对称振动引起的吸收带。而从乳液中分离的正辛胺-纳米二氧化硅复合颗粒的红外光谱图在2980-2850cm-1处可以观察到C-H伸缩振动峰，1405-1560cm-1为N-H的弯曲振动峰，证明了正辛胺在纳米二氧化硅颗粒上的吸附。
实施例12：乳化剂中正辛胺的回收
如图8所示，以正癸烷为油相，按油水体积比1：1制备乳状液。加入与所含氨基等摩尔量的盐酸使乳液破乳，分离出下层水相，过滤将颗粒除去、收集滤液，然后加入与酸等量的氢氧化钠，解除胺的质子化状态后，加入过量氯化钠至正辛胺从水中析出，回收率可达91.3％。

Claims (5)

1.一种O/W型乳状液，其特征在于，由非表面活性剂型的小分子有机物与水混合，然后加入无机纳米颗粒、油相制得；或者，
由非表面活性剂型的小分子有机物与水、油相混合，然后加入无机纳米颗粒制得；
所述非表面活性剂型的小分子有机物的结构如下所示，
X1-R-X2，
其中，R为碳链长度4-12的饱和及不饱和烷烃链、脱氢枞酸刚性基团、脱氧胆酸刚性基团；X1为H、NRaRb，X2为NRcRd、NReCORf、OH；Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf分别独立地选自：H、C1-8直链或支链烷基；X1、X2至少有一个为氨基或胺基；
非表面活性剂型的小分子有机物相对水相的用量为0.0001-100mmol/L；
所述非表面活性剂型的小分子有机物与无机纳米颗粒的复合用量比为(0.0001-100)mmol：(0.0001-0.5)g。
2.根据权利要求1所述的乳状液，其特征在于，所述非表面活性剂型的小分子有机物是其中任意一种或多种以任意比例的组合。
3.根据权利要求1所述的乳状液，其特征在于，所述无机纳米颗粒选自：纳米二氧化硅颗粒、纳米氧化铝颗粒、纳米碳酸钙颗粒、纳米二氧化钛颗粒、纳米氧化铁颗粒、纳米氧化锌颗粒、纳米锂皂石。
4.根据权利要求1所述的乳状液，其特征在于，所述乳状液中，无机纳米颗粒相对水相的用量为0.001wt.％-5wt.％。
5.根据权利要求1所述的乳状液，其特征在于，所述乳状液的油相为任意一种或多种：烷烃类、芳烃类、甘油三酯类以及脂肪酸酯类。
CN202110930144.7A 2021-08-13 2021-08-13 一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用 Active CN113694822B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110930144.7A CN113694822B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110930144.7A CN113694822B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113694822A CN113694822A (zh) 2021-11-26
CN113694822B true CN113694822B (zh) 2022-11-04

Family

ID=78652854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110930144.7A Active CN113694822B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113694822B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105273711A (zh) * 2014-07-25 2016-01-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种纳米颗粒材料的表面改性方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7129277B2 (en) * 2002-12-31 2006-10-31 3M Innovative Properties Company Emulsions including surface-modified inorganic nanoparticles
JP5231022B2 (ja) * 2004-12-30 2013-07-10 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 表面改質ナノ粒子を含むポリマーブレンドおよびその製造方法
CN100418620C (zh) * 2006-08-03 2008-09-17 武汉理工大学 使用o/w型乳化物制备无机/有机复合微粒子的方法
CN101885905B (zh) * 2009-05-12 2013-08-21 无锡纳奥新材料科技有限公司 聚合物/无机纳米粒子复合纳米颗粒及其制备和用途
CN109772226B (zh) * 2019-01-23 2020-06-09 江南大学 一类由松香基氧化胺表面活性剂稳定的凝胶乳液

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105273711A (zh) * 2014-07-25 2016-01-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种纳米颗粒材料的表面改性方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
开关型Pickering乳液体系;田诗伟等;《化学进展》;20200424(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113694822A (zh) 2021-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Binks et al. Origin of stabilisation of aqueous foams in nanoparticle–surfactant mixtures
DE1619867C3 (de) Verfahren zum Trennen flüssiger Mischungen oder Lösungen
Ortiz et al. Crude oil/water emulsion separation using graphene oxide and amine-modified graphene oxide particles
Gonzenbach et al. Ultrastable particle‐stabilized foams
Wang et al. Synergistic stabilization of emulsions by poly (oxypropylene) diamine and Laponite particles
Li et al. Oil-in-water emulsions stabilized by Laponite particles modified with short-chain aliphatic amines
Singh et al. Amine oxides: a review
JP2004513758A (ja) 表面変性した鉱物性ナノ粒子から形成された界面活性剤
US4395266A (en) Stabilized water-in-mineral oil emulsion
CA2527144A1 (en) Reversibly switchable surfactants and methods of use thereof
CN110577486A (zh) 一种松香基co2/n2响应型表面活性剂及其制备方法和应用
US3719590A (en) Liquid membrane system for separation of components of liquid mixtures
CN108070368B (zh) 一种自乳化乳状液及其制备方法
KR101981853B1 (ko) 폴리이미드 입자를 이용한 피커링 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법
CN110585991B (zh) 一种羧酸盐表面活性剂与纳米颗粒稳定的双相转变乳液
CN113694822B (zh) 一类无表面活性剂成分的高效复合乳化剂及其应用
JP5968230B2 (ja) ナノ粒子懸濁液の製造方法
CN113292984B (zh) 具有CO2/双响应型表面活性剂的Pickering乳状液及制备方法
Rahaman et al. A pH switchable Pickering emulsion stabilised by controlled non-conventional lanthanum sulfide nanoparticles, in situ hydrophobized with a cationic surfactant
Staszak et al. Synthesis and interfacial activity of novel sulfobetaines in aqueous solutions
US3641181A (en) Microemulsion separation of organic compounds in liquid state
Sakai et al. Quaternary ammonium-type gemini surfactants synthesized from oleic acid: aqueous solution properties and adsorption characteristics
Xue et al. Pickering Emulsions Synergistically Stabilized by Aliphatic Primary Amines and Silica Nanoparticles
Raykundaliya et al. The effect on solution properties of replacing a hydrogen atom with a methyl group in a surfactant
CN109929635A (zh) 一种超稳定Pickering柴油乳状液及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant