CTAB微乳液相图及其应用

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微乳液是由表面活性剂+助表面活性剂+油相+水组成的各向同性、低粘度、光学透明或半透明的热力学稳定体系,它可作为制备纳米微粒的反应介质体系。研究微乳体系的相图和电导性质,对于研究微乳的结构、应用和开发具有重要的帮助。本文采用目测法和电导法研究了三个微乳体系的相图和电导性质,并对油包水(W/O)微乳法制备纳米羟基磷灰石做了初步研究。具体结果如下:1.以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,正己烷为油相,制备了拟三元系{正己烷(1)+[CTAB(21)/正丁醇(22)](2)+水(3)}的微乳液。采用目测滴定法绘制了体系在T=303.15K时的相图,考察了表面活性剂与助表面活性剂的质量比(Km=m21/m22=0.50,0.33和0.25)对相图的影响。结果表明:相图可以分为3个相区,固液(S/L)平衡两相区,微乳(ME)相区,和液液平衡(L1/L3)两相区。随着Km值的降低,S/L区面积变化不大,ME区面积变小,L1/L3面积变大。在ME区,实验测定了水含量对体系电导行为的影响。结果表明:其电导行为符合电导渗透理论,解释了微乳结构随组成(水含量)的变化,计算了其渗透阈值。2.以肉豆蔻酸异丙脂(IPM)为油相,CTAB作为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,制备了拟三元系{IPM(1)+[CTAB(21)/正丁醇(22)](2)+水(3)}的微乳液。采用目测滴定法绘制了表面活性剂与助表面活性剂质量比Km=0.50,0.33,和0.25时体系在T=303K时的相图。结果表明:Km值对各相区面积的影响与正己烷为油相时的情况相似,(S/L区变化不大,ME区变小,L1/L3变大)。在ME区,实验测定了水含量对体系电导行为的影响。结果表明:其电导行为符合电导渗透理论,解释了微乳结构随组成(水含量)的变化,计算了其渗透阈值。3.以CTAB和Tween-80作为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,IPM为油相,制备了拟三元系{IPM(1)+[CTAB(21)+Tween-80(22)+正丁醇(23)]+水(3)}的微乳液。在固定[CTAB+Tween-80]与正丁醇的质量比为0.50的条件下,以增溶水量增大为指标,优化得到:当CTAB与Twwen-80的质量比为9/1时,体系增溶水量最大。在此条件下,采用目测滴定法绘制了微乳体系在T=303K时的相图。相图存在3个相区,S/L区、ME区和L1/L3区。在ME区,用电导法研究了微乳结构随水含量的变化。还考察了温度对体系的相平衡影响。结果表明:在T=298.15—313.15K区间, T的影响并不显著。4.将Ca(NO3)2微乳液滴加到(NH4)2HPO4微乳液中制备纳米羟基磷灰石(n-HA),通过微乳液的电导率曲线研究反应物浓度和油相类型对微乳液体系稳定性的影响。结果表明:随着反应物浓度的增加,微乳液的电导率不但不增加,反而降低;IPM体系中微乳液的电导率明显大于正己烷体系;反应物对微乳体系有盐析作用,随着浓度增大,微乳液的稳定性遭到破坏。n-HA用TEM、XRD、FTIR和TG来表征,并考察油相(IPM与正己烷)对n-HA形态的影响:IPM条件下,n-HA为棒状;正己烷条件下,n-HA为球形。
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