Page 21 - 201812
P. 21

第 12 期                樊   晔,等: SCL@SiO 2 纳米颗粒的制备及其稳定的 Pickering 乳液                      ·1989·


                                                                   由图 2 可见,简单吸附 SCL 的改性颗粒无明显
            热稳定性,以 m(SCL)/m(SiO 2 )=0.4 制备的 SCL@SiO 2
            纳米颗粒为研究对象,首先对其进行紫外和红外表                             失重,表明其经离心-洗涤后表面基本已无 SCL 残
            征,结果见图 1。                                          留;而 SCL@SiO 2 纳米颗粒在 450 ℃附近出现失重
                                                               峰,表明离心-洗涤不会完全除去热聚合后的改性剂
                                                               SCL,因此 SCL@SiO 2 纳米颗粒的 SCL 层更加稳定;
                                                               根据失重量结果计算出 SCL 在 SiO 2 纳米颗粒表面
                                                                                                   2
                                                                                            6
                                                               的吸附量约为 0.053 g/g(1.9×10  mol/m )。结合红
                                                               外和热重分析结果表明成功合成了 SCL@SiO 2 纳米
                                                               颗粒。
                                                                   SCL@SiO 2 纳米颗粒在水相分散液中粒径随 pH
                                                               的变化见图 3。


















                                                                  图 3  SCL@SiO 2 纳米颗粒粒径随 pH 的变化关系

            图 1   样品水相分散液的 UV 图谱(a)和 FTIR 图(b)                 Fig. 3    Change of particle sizes of SCL@SiO 2  nanoparticles
            Fig. 1    UV spectra (a) and of FTIR spectra (b) of simples   with different pH values

                 由图 1a 可见,简单吸附 SCL 的 SiO 2 纳米颗粒                    随着水相分散液 pH 减小,SCL@SiO 2 纳米颗粒
                                                               粒径从 11 nm 增大到 16 nm,表现出略微增大的 pH
            在 234 nm 处吸收峰明显降低,表明 SCL 成功地化学
            绑定在纳米颗粒表面。由图 1b 可见,2955 和 2855 cm            –1    响应趋势,表明受到表面改性羧基的控制。
            处长碳链的特征峰以及 1561 cm            –1  处羧酸盐的特征          2.1.2  SCL 用量对颗粒表面极性的影响
            峰共同证实 SiO 2 纳米颗粒表面有 SCL 分子吸附。                          以 Zeta 电位表征固体颗粒润湿性             [25] 的方法相
                                                               比于传统三相接触角具有重现性好、结果可靠、操
                 用 TG 和 DTG 曲线考察了 SCL@SiO 2 纳米颗粒
            的热稳定性,并与简单吸附 SCL 的改性颗粒比较,                          作简单等优势。pH=9.6 时不同 SCL 用量制备的
                                                               SCL@SiO 2 纳米颗粒的 Zeta 电位测试结果见图 4,
            结果见图 2。
                                                               内插图是 SCL 物理吸附在 SiO 2 纳米颗粒表面的机
                                                               理示意图。
                                                                   SCL@SiO 2 纳米颗粒的 Zeta 电位绝对值随投料
                                                               比增加先减小后增大,但始终小于未经表面改性的
                                                               SiO 2 纳米颗粒。因此推断 SCL 以物理吸附的形式对
                                                               SiO 2 纳米颗粒表面改性       [25] ,这一推断得到图 3 中
                                                               SCL@SiO 2 纳米颗粒粒径随水相分散液 pH 的变化
                                                               呈现 pH 响应性的支持。由于 pH=9.6 时 SCL 与 SiO 2
                                                               纳米颗粒均带负电,所以 SCL 分子不易化学吸附而
                                                               是物理吸附在 SiO 2 纳米颗粒表面,如图 4 内插图所

            图 2   简单吸附 SCL 的改性颗粒和 SCL@SiO 2 纳米颗粒               示。根据不同投料比制备的 SCL@SiO 2 纳米颗粒的
                 的 TG 失重曲线及 DTG 曲线                             Zeta 电位图发现,当投料比 m(SCL)/m(SiO 2 )增至 0.4
            Fig. 2    TG and DTG curves of SiO 2  nanoparticles modified
                                                               后其 Zeta 电位基本不再变化,因此本文采用改性投
                   by simple adsorption of SCL and SCL@SiO 2
                   nanoparticles                               料比 m(SCL)/m(SiO 2 )=0.4。
   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26