微乳液体系的胶体及微流变性质研究——基于光散射技术

摘要

微乳液是一种由表面活性剂、油和水等自发形成的热力学稳定的单相混合物，在石油化工、化学聚合、纳米材料制备、蛋白质分离纯化、药物缓释、湿法冶金等领域有重要应用前景。离子液体(IL)作为一种绿色溶剂，具有熔点低、不易挥发、不易燃、稳定性好、易与产物分离、易回收等优点，在上述领域具有重要应用前景。但其缺点是粘度大，使用成本高，对一些化合物的溶解性比较差。离子液体与水一样都是极性溶剂，也可以与表面活性剂、油等形成微乳液，称为离子液体微乳液(ILMe)。与离子液体相比，离子液体微乳液的粘度和使用成本都降低，使化合物的溶解度得到提高。
　　微乳液的应用与微乳液微滴结构、微滴大小及其流变性质等有很大关系。微乳液微滴的大小一般用动态光散射法测定，由于微乳液液滴通常只有数纳米至数十纳米，对光的散射作用较弱，使用传统动态光散射仪测定时，得到的散射光信号弱。三维动态光散射仪(3DDLS，LS Instruments AG)是由瑞士科学家Frank Scheffold教授和Peter Schurtenberger教授的课题组最新开发的光散射仪器，它是通过三维光散射技术的硬件和软件来抑制多重散射，通过互相关技术增强散射信号的信噪比。微乳液流变性质可用机械流变仪表征，但所施加的机械外力对体系原有结构产生破坏，不能真实反映体系的原有流变性质。扩散波谱仪(DWS，LS Instruments AG)是一种基于光散射技术而开发的光学微流变仪，通过测量多散射光的频率位移，可以得到微粒运动的强度相关函数、均方位移<△r2(τ)>和局部的储能模量G'(ω)、损耗模量G

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 微乳液

1．1．1 微乳液的性质及分类

1．1．2 微乳液的形成机理

1．1．3 微乳液的应用

1．2 离子液体

1．3 离子液体微乳液的类型、制备及表征方法

1．3．1 离子液体作为微乳液的极性相

1．3．2 离子液体作为微乳液的非极性相

1．3．3 离子液体作为表面活性剂

1．3．4 离子液体微乳液的光散射表征方法及进展

1．3．5 DLS和DWS的应用

1．4 DLS和DWS的测试原理

1．4．1 激光动态光散射测定粒子大小的原理

1．4．2 DWS测定体系微流变性质的原理

1．5 本课题研究的内容及意义

第二章 离子液体微乳液[Bmim]PF6／TX-10／环己烷的光散射研究

2．1 实验部分

2．1．1 试剂与仪器

2．1．2 离子液体微乳液三元相图的绘制

2．1．3 离子液体微乳液粒径大小测定

2．1．4 离子液体微乳液流变性质测定

2．2 实验结果与讨论

2．2．1 三元相图

2．2．2 电导率与环己烷质量分数的关系

2．2．3 组分质量分数对流体力学半径的影响

2．2．4 温度对流体力学半径的影响

2．2．5 离子液体微乳液的扩散系数

2．2．7 离子液体微乳液的形成机理

2．2．8 微乳液的流变性

2．3 本章小结

第三章 离子液体微乳液[Bmim]BF4／TX-10／环己烷的光散射研究

3．1 实验部分

3．1．1 试剂与仪器

3．1．2 离子液体微乳液三元相图的绘制

3．1．3 离子液体微乳液粒径大小测定

3．1．4 离子液体微乳液流变性质测定

3．2 实验结果与讨论

3．2．1 三元相图

3．2．2 电导率与环己烷质量分数的关系

3．2．3 组分质量分数对流体力学半径的影响

3．2．4 温度对流体力学半径的影响

3．2．5 离子液体微乳液的扩散系数

3．2．6 流体力学半径与角度的关系

3．2．7 微乳液的流变性

3．3 本章小结

第四章 微乳液(TX-4+TX-7)／癸烷／水的光散射研究

4．1 实验部分

4．1．3 光散射测试方法

4．2 实验结果与讨论

4．2．1 微乳液体系(TX-4+TX-7)／癸烷／水溶液的三元相图

4．2．2 微乳液体系的流体力学半径与水增溶量的关系

4．2．3 温度对流体力学半径的影响

4．2．4 损耗模量与频率的关系

4．3 离子液体微乳液和非离子型微乳液的胶体和微流变性质比较

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文