Page 183 - 《精细化工》2023年第9期

第 9 期 刘应林，等: 葡萄糖响应型丙烯基氧化石墨烯微凝胶 Pickering 乳液的制备及性能 ·2031·

由图 4 可知，1.0% GOM 微凝胶含有 B、C、O 3 由图 6 可以看出，当葡萄糖磷酸盐缓冲液的浓
种元素，其质量百分比分别为 26.99%、62.47%、10.54%， 度逐渐增加时，GOM 微凝胶的溶胀速率逐渐加快，
表明 GOM 的添加并没有影响到 AAPBA 的接入。 当葡萄糖浓度为 40 mmol/L 时，GOM 微凝胶的溶胀
2.3 GOM 微凝胶的葡萄糖响应性能测试 平衡时间为 16 min，混合溶液透光率最低，达到
图 5 为不同 GOM 添加量的 GOM 微凝胶在葡萄 44.9%。由于 GOM 诱导 AAPBA 发生电离，使带电荷
糖磷酸盐缓冲液中（pH=7.3，20 mmol/L）的透光率 的 GOM 微凝胶内部离子强度增大，溶胀特性发生改
变化曲线。由图 5 可知，GOM 的添加量为 0.5%、 变，当环境中葡萄糖浓度增大时，AAPBA 与葡萄糖
1.0%、1.5%和 2.0%的 GOM 微凝胶在葡萄糖磷酸盐 可逆结合，形成的硼酸酯负离子增多，导致溶胀速率
缓冲液中达到溶胀平衡的时间分别为 20、16、18 和 增大，溶胀平衡时间变短。
24 min。由于 GOM 的 π 电子迁移，与 AAPBA 的 B 2.4 GOM 添加量对 Pickering 乳液稳定性的影响
原子形成硼负离子，诱导 AAPBA 的 pK a 降低，使 取 3 mL 透析纯化后的 GOM 微凝胶于称量瓶
GOM 微凝胶在 pH=7.3 的条件下能够快速与葡萄糖
中，利用冷冻机干燥，测得不同 GOM 微凝胶的固
发生响应，且此时的 GOM 微凝胶更加亲水。所以，
含量及三相接触角，结果如表 1 所示。
随着 GOM 微凝胶中 GOM 添加量由 0.5%增至 1.0%，
溶胀平衡时间变短，当 GOM 添加量继续增加，GOM 表 1 不同添加量 GOM 的 GOM 微凝胶固含量及三相接
微凝胶疏水性增加，溶胀性能降低，溶胀平衡时间 触角
变长。 Table 1 Solid content and three-phase contact angle of GOM
microgels dispersions with different additions of

GOM
GOM 添加量/% 固含量/% 三相接触角/°
0.5 11.3 85.78
1.0 12.1 89.18
1.5 14.7 114.84
2.0 15.9 134.08

从表 1 可以看出，随着 GOM 微凝胶中 GOM 添

加量的增加，GOM 微凝胶的固含量及三相接触角逐

图 5 不同添加量 GOM 的 GOM 微凝胶在葡萄糖磷酸盐 渐增加。虽然 GOM 的添加能提高 GOM 微凝胶在
缓冲液中的透光率变化曲线 pH 为 7.3 环境中葡萄糖的响应，但 GOM 对水的润
Fig. 5 Light transmission curves of GOM microgels with 湿性逐渐变小，三相接触角逐渐增大 [13] 。
different addition of GOM in glucose phosphate
buffer solution 图 7 为不同 GOM 微凝胶稳定的乳液的乳化效
果图。由图 7 可以看出，当 GOM 添加量为 0.5%时，

图 6 为 1.0% GOM 微凝胶在不同浓度的葡萄糖 乳液分为上中下 3 层，上层为油层，下层为水层，
磷酸盐缓冲液（pH=7.3）中的透过率变化曲线。 中间存有少量乳液层；当 GOM 添加量为 1.0%时，

乳液未见明显分层；当 GOM 添加量为 1.5%和 2.0%
时，乳液分为上中下 3 层，其中上层为油层，下层
为水层，中间仅留有少量乳液层。随着 GOM 微凝
胶中 GOM 添加量由 0.5%增至 1.0%时，其三相接触
角由 85.78°增至 89.18°，接近 90°，乳液稳定性提升。
而当 GOM 添加量增至 1.5%后，GOM 中疏水大 π
键作用增强，其三相接触角远大于 90°，乳液稳定性
降低 [14] 。由此可见，当 GOM 微凝胶中 GOM 添加量
为 1.0%时，制备的乳液最稳定，所以后续实验选择

图 6 1.0% GOM 微凝胶在不同浓度的葡萄糖磷酸盐缓冲 GOM 的添加量为 1.0%。
液中（pH=7.3）中的透光率变化曲线 GOM 微凝胶添加量对 Pickering 乳液的稳定性
Fig. 6 Light transmission change curves of 1.0% GOM 也有影响。图 8 为不同 1.0% GOM 微凝胶添加量所
microgels in glucose in glucose phosphate buffer
solutions (pH=7.3) with different concentrations 制备的 Pickering 乳液的乳化效果图及乳化指数。