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au@peobp4vp杂化纳米粒子稳定的pickering乳液的制备及应用研究word格式论文
湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要Pickering乳液是由吸附在水油两相界面的固体颗粒稳定的分散体系。与传统乳液相比,Pickering乳液具有稳定性好、毒性小、乳化剂用量少等优点,在生物医药、食品工业、精细化工、纳米材料、界面催化、原油回收、废水处理等领域具有十分广泛的应用。目前,一大类无机粒子,有机聚合物(包括天然高分子材料及合成的具有不同拓扑结构的聚合物等)均成功应用于稳定Pickering乳液。不过,Pickering乳液高稳定性给其在某些应用领域也带来了一些与之相关的问题。由于粒子不可逆地吸附在液-液两相界面,从界面上脱除吸附的粒子需要大量的能量输入,即去乳化困难,这给Pickering 乳液某些应用的后期处理带来诸多不便。因此,实现高稳定性Pickering乳液的快速、方便去乳化是其应用研究领域的一个重要问题。本论文首先通过交联二嵌段共聚物中的某一嵌段制备具有“核-壳” 结构星状聚合物粒子,然后以此聚合物粒子为乳化剂制备高稳定性可控去乳化的Pickering乳液,并探索了乳液在催化微反应器及新材料制备方面的应用。论文研究内容主要包括以下两个部分:(1)具有可控去乳化的Pickering乳液的制备及其在界面催化反应中的应用研究。以聚氧化乙烯-b-聚4-乙烯基吡啶(PEO113-b-P4VP119)为组装单元,氯金酸(HAuCl4)为交联剂,硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,经物理配位交联诱导胶束化过程得到具有“核-壳”结构的Au@PEO-b-P4VP杂化纳米粒子。以Au@PEO-b-P4VP杂化纳米粒子为乳化剂,水为连续相,正癸醇为分散相,制备O/W型Pickering乳液,考查了该杂化粒子含量和水油比对乳液稳定性的影响。以HCl、NaOH水溶液为pH调节剂,研究了该Pickering乳液的pH 诱导“乳化- 去乳化-再乳化”特性。以Au催化NaBH4还原对硝基苯甲醚为模型反应展示该pH响应性乳液在水油两相界面催化反应中的应用。(2)中空多孔Au/SiO2杂化微球的制备及催化应用研究。以正硅酸乙酯(TEOS)和正癸醇为混合油相,Au@PEO-b-P4VP杂化纳米粒子为乳化剂,通过调节水/油比和TEOS/正癸醇比,得到稳定Pickering 乳液。以该Pickering乳液为软模板,经TEOS溶胶-凝胶反应,得到壁层包埋或镶嵌有Au@PEO-b-P4VP 杂化纳米粒子的SiO2微球。后经高温500 oC煅烧处理去除聚合物模板,得到中空多孔Au/SiO2杂化微球。以Au/SiO2微球为催化剂,NaBH4还原对硝基苯酚为模型反应研究Au/SiO2杂化微球的催化性能。关键词:杂化胶束;Pickering乳液;中空多孔二氧化硅微球;界面催化AbstractPickeringemulsionsarestabledispersionsystem,whoseoil/waterinterfacewas stabilizedbysolidparticles.Incontrasttoconventionalsurfactantstabilized emulsions,Pickeringemulsionsareextremelystableinboththermodynamicsand dynamicsaswellaslow-toxicandlessemulsifierconsumption.Pickeringemulsions hasfoundmanypotentialimportantapplicationsinbiomedicine,foodproducts,finechemistry,wastewatertreatment,nanomaterials,interfacialcatalysisandoilrecovery etc. Uptonow,alargeclassofinorganicnanoparticlesandorganicpolymer(including naturallyoccurr
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