【摘 要】
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微囊在封装、递送和释放活性材料中具有广泛的应用背景。微囊的制备方法较多,有相分离法、液中干燥法、溶剂-非溶剂法、辐射法、单体聚合法、界面聚合法、喷雾干燥法等。然而这些方法难以精准控制微囊的结构,因此具有很大的局限性。与宏观制备体系相比,液滴微流控技术能够更精确、更有效地控制多相流,制备的微乳液具有尺寸均匀,大小可调等优势。本论文利用液滴微流控技术制备单分散的实心微液滴,结合界面聚合和相分离法所具有
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微囊在封装、递送和释放活性材料中具有广泛的应用背景。微囊的制备方法较多,有相分离法、液中干燥法、溶剂-非溶剂法、辐射法、单体聚合法、界面聚合法、喷雾干燥法等。然而这些方法难以精准控制微囊的结构,因此具有很大的局限性。与宏观制备体系相比,液滴微流控技术能够更精确、更有效地控制多相流,制备的微乳液具有尺寸均匀,大小可调等优势。本论文利用液滴微流控技术制备单分散的实心微液滴,结合界面聚合和相分离法所具有的条件温和,反应快速简单等优点,分别制备出中空和核壳结构功能性微囊。主要研究内容如下:（1）利用液滴微流控技术,在微液滴中进行界面交联聚合反应,制备出聚乙烯亚胺（PEI）微囊,对钯（Pd）离子具有强吸附能力,吸附量达到1000 mg/g。利用光学显微镜原位观测研究了微囊形成过程中的影响因素,并建立了界面聚合的动力学数学模型。负载Pd后的微囊催化剂（Pd/MCs）对Suzuki偶联反应显示出很好的催化活性,催化150 mmol/L溴苯转化为联苯时,TOF值可达到176.7 h-1,表观活化能为28.3 k J/mol。催化剂具有很好的循环使用特性,Pd2+的泄露率低于0.016%,反应液中Pd的残留量低于0.1 ppm。在反复使用10次后,溴苯转化率依然可以达到94%以上。（2）利用液滴微流控技术制备包覆有含能材料模拟物的核壳微囊,微囊具有表层钝化、敏感度低、便于装填等优势。将对硝基苯甲醛（p-NBA）作为高能炸药3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）的模拟物,乙基纤维素（EC）作为赋形剂,聚苯乙烯（PS）作为包覆层。利用微流控芯片简单地调控两相流的流速,在剪切力的作用下产生O/W单重乳液,最后结合溶剂诱导相分离和结晶固化,一步完成了具有p-NBA囊芯和PS囊壁的高球形度核壳微囊的制备。此外,生成的微囊结构可控,尺寸均一。利用光学显微镜和扫描电镜表征了具有核壳结构微囊的形貌结构。探究了微囊形成的影响因素,得出了制备含能材料微囊的最佳选择条件是PS含量为15wt%和EC/p-NBA的质量比为1:10。
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