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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
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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。