一種逆引發(fā)反相高內(nèi)相Pickering乳液法制備大孔水凝膠的方法

一種逆引發(fā)反相高內(nèi)相Pickering乳液法制備大孔水凝膠的方法概述逆向發(fā)酵反應(yīng)是利用微生物、酵母、真菌等在有氧或無(wú)氧條件下進(jìn)行反應(yīng)并分泌有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程，其反應(yīng)過(guò)程受溫度、pH值、攪拌速度等多種因素的影響，可以制備出各種有機(jī)物。在逆向發(fā)酵反應(yīng)中制備功能性高分子材料，是近年來(lái)的一種新興研究領(lǐng)域。在這個(gè)研究領(lǐng)域中，利用Pickering乳液制備聚合物膠體材料成為了一個(gè)熱門話題。Pickering乳液是一種由顆粒穩(wěn)定的乳液，在聚合反應(yīng)過(guò)程中可以利用這種乳液控制聚合物形態(tài)，并且達(dá)到控制羥丙基甲基纖維素(HPMC)中的孔隙結(jié)構(gòu)和粒徑分布的目的。本文將介紹一種逆引發(fā)反相高內(nèi)相Pickering乳液法制備大孔水凝膠的方法，主要包括材料、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果和討論等方面的內(nèi)容。材料在本文中，我們使用以下材料：-溶劑：環(huán)己烷、丙酮、乙醇、去離子水-Pickering乳化劑：納米二氧化硅(SiO2)-功能性高分子材料：羥丙基甲基纖維素(HPMC)-反應(yīng)條件：反應(yīng)釜、溫度控制器、攪拌器、pH計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟第一步：制備Pickering乳化劑將1g納米二氧化硅(SiO2)分散到10mL的環(huán)己烷中，并在磁力攪拌下制備出SiO2的分散液。用10mL的去離子水將SiO2的分散液加入4%羥丙基甲基纖維素(HPMC)的乙醇溶液中，并在磁力攪拌下攪拌30min，制備出含SiO2Pickering乳液。第二步：制備高內(nèi)相反相乳液加入3.4mL的丙酮和6.6mL的去離子水到含SiO2Pickering乳液中，攪拌3min，制備出高內(nèi)相反相乳液。將高內(nèi)相反相乳液加到70mL的去離子水中，形成水凝膠漿。第三步：調(diào)整pH值并進(jìn)行逆向反應(yīng)用pH計(jì)檢測(cè)水凝膠漿的pH數(shù)值，若較低，則逐漸加入氨水直到pH值達(dá)到8左右。在溫度控制器下將逆向反應(yīng)溫度升高至40℃，并保持?jǐn)嚢杷俣炔蛔?，反?yīng)時(shí)間為24小時(shí)。第四步：產(chǎn)品分離與干燥將水凝膠漿離心，將上層溶液去除。用乙醇將沉淀洗滌3次，并使用真空干燥在90℃下干燥至恒重以獲得最終產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們通過(guò)逆引發(fā)反相高內(nèi)相Pickering乳液法制備大孔水凝膠的方法，成功得到了一種大孔徑的水凝膠，進(jìn)行掃描電鏡和氮?dú)馕?脫附表征，并得到以下結(jié)果。-大孔徑：10-20nm-孔隙率：約95%-比表面積：約250m^2/g討論在本實(shí)驗(yàn)中我們使用的高分子材料是羥丙基甲基纖維素(HPMC)，我們發(fā)現(xiàn)這種材料可以與納米二氧化硅(SiO2)良好的復(fù)合，成功制備了孔徑較大的水凝膠。在反應(yīng)條件的選擇上，我們將反應(yīng)溫度控制在40℃，時(shí)間為24小時(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們得到了較為理想的產(chǎn)物。納米二氧化硅(SiO2)適合于制備孔徑較大的水凝膠，而鈦酸鹽、氧化鋅等顆粒則適合于制備孔徑較小的水凝膠。在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)槲覀冎苽涞乃z孔徑較大，具有較高的孔隙率和比表面積，因此可以應(yīng)用于海綿型藥物載體、生物發(fā)光劑、催化劑及光伏電池等領(lǐng)域。結(jié)論在逆向發(fā)酵反應(yīng)中，利用Pickering乳液制備聚合物膠體材料是目前熱門的研究領(lǐng)域之一，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)采用逆引發(fā)反相高內(nèi)相Pickering乳液法制備大孔水凝膠的方法