合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學 |
聯合大學 |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關新聞Info
-
> 基于表面張力等分析油酸鈉體系下磁化處理對赤鐵礦和石英浮選分離效果的影響
> 常見多元醇（乙二醇、甘油、季戊四醇、山梨醇等）在化妝品中的作用
> 雙內凹結構表面可實現對低表面張力液體的穩固超排斥
> 不同結晶結構的脂肪晶體顆粒界面自組裝行為、儲藏穩定性研究
> 毛細現象：表面張力和接觸角兩者有什么關系？
> 硝化纖維素塑化效果與其表面張力的變化規律
> 彎曲界面產生的額外附加壓力，在力學分析上應該和哪個力平衡？
> 高鹽低滲油藏中超低界面張力表面活性劑多段塞調驅機理與應用效果（二）
> 3種不同類型噴霧助劑對氟啶蟲胺腈藥液表面張力及在蘋果葉片潤濕持留性能測定（三）
> 不同溫度下陰-非離子雙子星座表面活性劑表面張力的變化
推薦新聞Info
-
> 二甲亞砜與二甲苯異構體混合物的體積收縮與表面張力降低效應（二）
> 二甲亞砜與二甲苯異構體混合物的體積收縮與表面張力降低效應（一）
> 表面能與表面張力對凍干制劑中“小瓶霧化”現象的影響機制研究
> 新型懸滴實驗系統的研制與二甲基亞砜/甲醇混合物表面張力測量（二）
> 新型懸滴實驗系統的研制與二甲基亞砜/甲醇混合物表面張力測量（一）
> 噻噸酮光敏劑體系：光電轉換與顯色特性的深度解析
> 溫度、締合強度、截斷半徑對球形空腔中締合流體界面張力的影響（二）
> 溫度、締合強度、截斷半徑對球形空腔中締合流體界面張力的影響（一）
> 一文讀懂什么是超微量天平
> LiF-CaF?-Yb?O?熔鹽體系表面張力的測定及其對Ni-Yb合金電解的指導意義（二）
不同相對兩親面積的Janus顆粒在油氣表面性質和泡沫性能對比（二）
來源：《高等學校化學學報》 瀏覽 445 次 發布時間:2025-09-11
1.3 均勻修飾顆粒的制備
將未修飾的0.5 g SiO?顆粒采用超聲波分散到100 mL甲苯溶液中，加入PFTS（2×10?3 mol/L）并在18℃反應6 h，再通過多次離心終止反應。
1.4 熒光顆粒的制備與觀察
將0.02 g一側修飾氨基的SiO?顆粒分散到20 mL PBS中，并加入含有10 mg FITC的丙酮溶液，在室溫無光照條件下磁力攪拌反應12 h，將制得的熒光顆粒進行離心，并用PBS洗滌。通過FV1000型顯微鏡（日本Olympus公司）在低溫下表征制備的熒光顆粒。
1.5 顆粒性質表征
使用1615型FTIR光譜儀（美國PerkinElmer公司）進行紅外光譜測量。通過IX73型顯微鏡（日本Olympus公司）和Sirion200型掃描電子顯微鏡（美國FEI公司）觀察Pickering乳液的形態和液滴尺寸。
顆粒表面性質表征中所用油相為正辛烷和磷酸三甲酚的混合物，通過調節二者的體積比配制不同表面張力的油相用于后續實驗。將3 cm×3 cm石英片用Piranha溶液處理后用去離子水反復沖洗表面并吹干。將石英片浸入2×10?3 mol/L PFTS的甲苯溶液中，于18℃反應6 h。反應結束后將樣品從反應溶液中迅速取出并放入甲苯中超聲波清洗，然后再多次浸入甲苯中洗滌，最后將石英片吹干。使用Tracker型界面流變儀（法國Teclis公司）測量空氣中0.10 mL液滴在所修飾的石英片上的光滑表面接觸角。
使用具有冷水循環功能的SK250H型超聲波儀（KUDOS公司），5%（質量分數）顆粒分散于環己烷溶劑中。將0.8 mL分散液置于經修飾的石英片上，并采用WS-650Hz-8NP/UD3型旋涂機（美國Laurell公司）以800 r/min轉速旋轉40 s。使用界面流變儀測量空氣中0.10 mL液滴在這些表面上的粗糙表面接觸角，對每種液滴平行測量3次。在對顆粒進行潤濕性測試時，將0.20 g顆粒傾倒在15 mL玻璃瓶中的3.0 mL油相的上面。輕輕搖晃玻璃瓶10 s，并監測顆粒是否浸入油相。將玻璃瓶在4 Hz條件下手動上下振蕩15 s，然后將記錄顆粒的分散狀態和泡沫體積。顆粒團聚體在油中的尺寸使用Nano ZS粒度分析儀（英國Malvern公司）測量。使用界面流變儀測量表面張力，每組實驗平行測定了3次。
2 結果與討論
2.1 Pickering乳液的表征
利用Pickering乳液進行選擇性修飾是一種比較常用的Janus顆粒制備方法。由于裸露的SiO?顆粒偏親水，在Pickering乳液液滴表面的SiO?顆粒僅包裹了少量石蠟［圖1（A）和（B）］。這為使用一種Pickering乳液制備兩種具有不同氟碳鏈與碳氫鏈覆蓋面積比例的Janus顆粒提供了可能。
由圖1（C）和（D）可見，石蠟顆粒外觀呈非球狀。經過APS修飾后石蠟液滴有所膨脹，粒徑整體變大［圖1（E）］。而且在圖1（D）中發現反應后有部分顆粒由于表面親水性較強，沒有很好地錨定在石蠟液滴表面從而脫落并形成絮狀物，但是從SEM照片來看反應前后石蠟液滴顆粒表面變化不大，并且依舊保留有大量顆粒。反應前后表面均存在部分脫附顆粒的現象，表現為石蠟顆粒表面的顆粒脫附后留下凹陷。從顆粒沒入石蠟深度來看，顆粒的大部分表面均裸露在外，符合實驗預期。
2.2 紅外光譜分析
圖2為SiO?顆粒改性前后的紅外光譜圖。在裸露的SiO?顆粒（圖2譜線a）上，3459 cm?1處出現羥基的氫氧鍵伸縮振動吸收峰，1646 cm?1處是納米SiO?表面吸附水的氫氧鍵振動吸收峰，而在改性的顆粒上這2處吸收峰強度有所降低甚至消失，這是由于SiO?顆粒表面的硅羥基（Si—OH）與硅烷偶聯劑發生縮合反應而數量減少，并且改變了顆粒表面與水之間氫鍵的鍵合密度；在圖2譜線b~d中，2949處和2850 cm?1處的吸收峰可分別歸屬為甲基和亞甲基上的碳氫鍵伸縮振動；并且這些吸收峰強度增加，說明甲基和亞甲基數量增加。在1170～1286 cm?1間的峰為—CF?、—CF?的伸縮振動峰，由于—CF?、—CF?的伸縮振動峰與1087～1200 cm?1間的硅氧鍵伸縮振動吸收峰重合，從而導致圖2譜線b~d中1087～1286 cm?1間的吸收峰變寬，并且吸收峰強度依次減弱，說明—CF?、—CF?數量減少。綜上所述，可初步說明納米SiO?表面被不同比例的碳氫鏈和氟碳鏈覆蓋。
2.3 非對稱結構的熒光顆粒
為了驗證合成的Janus顆粒表面具備非對稱結構，對涂覆APS的顆粒表面接枝熒光劑FITC。結果如圖3所示，熒光Janus顆粒表面一側的熒光性明顯比另一側更強，并且熒光部分所占面積大于非熒光部分。這不僅證實了所制備的Janus顆粒具有非對稱結構，也說明非對稱結構的兩個改性區域面積不相等。Janus顆粒表面接枝PFTS的一側出現微弱的熒光主要是由納米SiO?顆粒邊緣的熒光基團發出的亮光所產生的漫反射和散射造成的。