CO2开关型乳化剂的磁化改性及其破乳性能
2018-07-12任冬寅王启宝盖国胜
中国粉体技术 2018年4期
关键词:改性
任冬寅,王启宝,盖国胜
(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083;2.清华大学材料学院,北京 100084)
壳聚糖(CTS)是由天然物质甲壳素脱乙酰化得到的产物,具有来源广泛、价格低廉、无毒害、可再生等优点,被广泛应用于生物、化工、医药等诸多领域[1-6]。近年来,有研究发现CTS可以用作CO2开关型乳化剂[7-11]。
CTS在弱碱性环境中表现为不溶于水的聚集体颗粒状态,具备一定的乳化能力[12];当向水溶液中通入CO2后,水溶液变为弱酸性,CTS分子结构中的胺基与碳酸反应生成CTS碳酸盐,改变了它的亲水性,其聚集体颗粒完全溶解于水中,丧失乳化能力[12-13]。向水中通入N2并加热至65℃后,水中的CO2逐渐被排出,碳酸盐逐渐分解,CTS聚集体颗粒再次形成,乳化能力也随之恢复[11,13],但是,由于CTS的分子链长较长,在向水溶液中通入CO2后,分子链之间发生相互缠绕,仍有部分油滴被束缚在CTS分子链内,因此导致油水分层不够彻底。这种现象极大地限制了CTS作为CO2开关型乳化剂的使用和推广[8-9],如果能改善CTS作为开关型乳化剂的破乳情况,必将推动CTS作为CO2开关型乳化剂在工业生产中的应用。
磁性Fe3O4纳米粒子可在外加磁场的作用下移动与分离,是一种可循环材料,近年来在乳液的乳化和破乳分离方面被广泛关注[11-19]。磁响应乳液通常是利用外加磁场的作用,使磁性粒子或其乳液液滴随着磁场的移动而发生移动、形变和破乳,以满足不同的应用需求[15-19]。通常人们通过对磁性Fe3O4纳米粒子进行一定的化学改性,得到性能不同的磁性乳化剂。……
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