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《試析陶瓷膜乳化法制備單分散乳狀液的研究及應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文陶瓷膜乳化法制備單分散乳狀液的研究及應(yīng)用姓名：吳俊申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：徐南平;邢衛(wèi)紅20060401南京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文摘要乳狀液液滴尺度的控制對于維持乳狀液穩(wěn)定性及賦予其新的功能是非常重要的。本文采用陶瓷膜乳化技術(shù)制備均勻乳狀液體系，在此基礎(chǔ)上制備出規(guī)整TiO2陶瓷材料。單分散水包油（O/W）乳狀液的制備及操作條件的優(yōu)化。采用平均孔徑1.5μm的α-Al2O3陶瓷膜為分散介質(zhì)，反滲透水為連續(xù)相，十二烷基硫酸鈉（SDS）為水相表面活性劑，甲苯為分散相，制備出
2、粒徑分布較窄，分散相通量較高的單分散O/W乳狀液。實(shí)驗(yàn)表明，攪拌轉(zhuǎn)速及過膜壓差對乳狀液平均粒徑及分布有顯著影響，分散相通量隨著過膜壓差的增大基本呈線性增加的趨勢；表面活性劑SDS的加入有效降低了甲苯/水體系的界面張力，阻止乳狀液聚并，使乳狀液穩(wěn)定。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速為420rpm，過膜壓差為0.04MPa，SDS濃度為2%，溫度為20℃的條件下制得的乳狀液呈單峰分布，平均粒徑為23.6μm，粒徑分布（span）.-2.-1.-1為0.689，分散相通量為25Lmh，甲苯/水體系的界面張力（34.28mNm）降.-1
3、為2.80mNm；攪拌轉(zhuǎn)速為224rpm，過膜壓差為0.04MPa，SDS濃度為2%，溫度為20℃時(shí)，乳狀液相對粘度（μr）與分散相體積分?jǐn)?shù)（φ）之間的關(guān)系2為:μ=0.99+4.67φ+42.85φ；在一定的操作條件下，乳狀液粘度隨乳狀液平均r粒徑的增大而線性下降，但下降的幅度不大；在平均粒徑相同時(shí)，粘度隨體積分?jǐn)?shù)增加而增大；對于不同的體積分?jǐn)?shù)，粘度隨粒徑的變化幅度不同，體積分?jǐn)?shù)越大，變化幅度越大。單分散油包水（W/O）乳狀液的制備及表面活性劑對膜法制乳的影響。采用平均孔徑0.16μm的親水性ZrO2陶瓷
4、膜為乳化介質(zhì)直接制備W/O乳狀液，實(shí)驗(yàn)以煤油為連續(xù)相，加入不同類型及濃度表面活性劑的反滲透水為分散相。結(jié)果表明，在分散水相中加入陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)制備的乳狀液單分散效果最好；表面活性劑可以降低水/油體系界面張力，但不同類型表面活性劑降低水/油體系界面張力的幅度不同，陽離子表面活性劑CTAB下降速度最快；隨著陽離子表面活性劑CTAB濃度的增大，乳狀液粒徑逐漸減小且越來越均一，分散相通量逐漸增加。當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速為490rpm，過膜壓差為0.10MPa，-4.-1分散水相中加入濃度為1×
5、10molL的陽離子表面活性劑CTAB，制得的乳狀液平均粒徑為1.18μm，分散系數(shù)α為0.30，為單分散型乳狀液，分散相通量為.-2.-1.-1.-1137Lmh，相應(yīng)的水/煤油體系界面張力（34.56mNm）降至12.03mNm，在相同條件下，用3000rpm的高剪切混合器制備的乳狀液平均粒徑為3.71μm，分散系數(shù)α為0.61，為多分散型乳狀液。對稱的莫來石支撐體制備單分散W/O乳狀液。研究了攪拌轉(zhuǎn)速、過膜壓差I(lǐng)摘要對制備的W/O乳狀液平均粒徑、粒徑分布及分散相通量的影響，考察了預(yù)浸時(shí)間對分散相通量的
6、影響，為膜法制備單分散油包水乳狀液提供新的可供選擇的乳化介質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明，隨著攪拌速度的增加，乳狀液平均粒徑減小，粒徑分布變窄；隨著過膜壓差的增大，乳狀液平均粒徑變大，粒徑分布變寬，分散相通量基本呈線性增大；較低過膜壓差下，隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加，分散相通量減?。惠^高過膜壓差下，隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加，分散相通量略有增大；適當(dāng)延長預(yù)浸時(shí)間可以提高分散相通量。采用0.92μm的莫來石支撐體為乳化介質(zhì)，以含有2%SPAN80-4.-1的煤油為連續(xù)相，含有1×10molLCTAB的反滲透水為分散相，在攪拌轉(zhuǎn)速420rpm，
7、過膜壓差0.05MPa，預(yù)浸時(shí)間4.5小時(shí)，溫度為30℃的條件下制備的乳狀液平均粒徑為1.14μm，分散系數(shù)α為0.27，為單分散型乳狀液，分散相通.-2.-1量為97Lmh。乳化法制備非水乳液模板及非水溶膠穩(wěn)定性研究。采用二級陶瓷膜乳化法在射流條件下制備出單分散異辛烷/甲酰胺非水乳液模板，研究單分散的鈦/甲酰胺溶膠的制備方法，考察溶膠的穩(wěn)定性及非水乳液和溶膠的相容性，在此基礎(chǔ)上初步制得規(guī)整結(jié)構(gòu)材料。實(shí)驗(yàn)表明，采用平均孔徑為0.16μm的ZrO2陶瓷膜作為膜一次乳化過程的乳化介質(zhì)，在過膜壓差0.09MPa，
8、攪拌轉(zhuǎn)速490rpm的條件下制得乳狀液的平均粒徑為2.5μm，分散系數(shù)α為0.48，為多分散型乳狀液，分散相.-2.-1通量為75Lmh；采用平均孔徑為1.5μm的α-Al2O3陶瓷膜作為二次射流膜乳化過程的乳化介質(zhì)，在過膜壓差0.15MPa，攪拌轉(zhuǎn)速490rpm的條件下，以一次乳化制備的乳液為連續(xù)相制得的乳液模板的平均粒徑為1.8μm，分散系數(shù)α為.-2.-10.26，為單分散型乳狀液，分散相通量為170Lmh
