Pickering乳液

Abstract(#br)Oil in water Pickering emulsions undergoing catastrophic phase inversion were investigated. Two polydimethylsiloxane (PDMS) oils of various viscosity have been emulsified in water and stabilized with fumed silica particles. The concentration of particles and the oil volume fraction were varied from 0.1 to 1 wt% and from 10 to 90 vol%, respectively. Upon increasing the oil content, a phase inversion occurred from oil-in-water to water-in-oil as evidenced from macroscopic and microscopic observations.

The Pickering emulsion approach has been frequently employed to fabricate various emulsions. However, the direct formation of cross-linked polymer films from Pickering emulsions and double functions (emulsified and mechanical reinforcement) of Pickering agents have not been sufficiently reported.;Fumed silica was co-modified with vinyltrimethoxysilane (VTMS) and hexamethyl disilylamine (HMDS) and was further adopted to emulsify vinyl or hydrogen dimethicone.

假设Pickering乳液法常用于制备各种乳液。但是，直接从Pickering乳液和Pickering剂的双重功能(乳化和机械增强)形成交联聚合物膜的报道还不够充分。实验采用乙烯基三甲氧基硅烷( VTMS )和六甲基二硅胺( HMDS )对二氧化硅进行共改性，并将其用于乙烯基或氢二甲基硅油的乳化。将所得Pickering乳液与卡斯特催化剂胶囊混合，制备出单组分水性交联聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂料，室温干燥后转化为弹性薄膜。结果气态二氧化硅与VTMS / HMDS共改性可以平衡涂层的Pickering乳液效应和成膜能力。大量接枝VTMS / HMDS或更高的改性二氧化硅用量显示出更好的Pickering乳液效果。尽管如此，由于Pickering剂阻碍了硅油滴的聚结，因此合适的改性硅油浓度对于获得最高的交联密度和最高的机械强度至关重要。接枝的CC基团可以赋予改性二氧化硅以硅氢加成反应活性，进而对PDMS薄膜的力学性能产生贡献。此外，Pickering乳液法在获得高机械性能水性涂料方面优于传统乳液法。

假说Pickering乳液法是制备各种乳液的常用方法。然而，直接从Pickering乳液中形成交联聚合物膜以及Pickering乳液的双重功能(乳化和机械增强)的研究还未见报道。本实验采用乙烯基三甲氧基硅烷( VTMS )和六甲基二硅胺( HMDS )对填充二氧化硅进行共改性，并进一步将其用于乙烯基或氢二甲酮的乳化。将得到的Pickering乳液与卡斯特催化剂胶囊混合，制备了单组分水性交联聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂料，室温干燥后转化为弹性薄膜。大量接枝VTMS / HMDS或更高的改性二氧化硅用量显示出更好的Pickering乳液效果。尽管如此，由于Pickering剂阻碍了硅油滴的聚结，因此合适的改性硅油浓度对于获得最高的交联密度和最高的机械强度至关重要。接枝的C C基团可以赋予改性二氧化硅以硅氢加成反应活性，进而对PDMS薄膜的力学性能产生贡献。此外，Pickering乳液法在获得力学性能较高的水性涂料方面明显优于传统乳液法。

Pickering乳液法是制备各种乳液的常用方法。然而，直接从Pickering乳液中形成交联聚合物膜以及Pickering乳液的双重功能(乳化和机械增强)还未见报道。本文将熔融二氧化硅与乙烯基三甲氧基硅烷( VTMS )和六甲基二硅胺( HMDS )共改性，进一步用于乙烯基或氢二甲酮的乳化。将得到的Pickering乳液与卡斯特催化剂胶囊混合，制备了单组分水性交联聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂料，室温干燥后转化为弹性薄膜，用VTMS / HMDS对气相二氧化硅进行共改性，平衡了Pickering乳液的效果和成膜能力。大量接枝VTMS / HMDS或更高的改性二氧化硅用量显示出更好的Pickering乳液效果。尽管如此，由于Pickering剂阻碍了硅油滴的聚结，因此合适的改性硅油浓度对于获得最高的交联密度和最高的机械强度至关重要。接枝的CC基团可以赋予改性二氧化硅以硅氢加成反应活性，进而对PDMS薄膜的力学性能产生贡献。此外，Pickering乳液法在获得力学性能较高的水性涂料方面明显优于传统乳液法。

天然聚合物在水处理中引起了越来越多的关注，但由于其亲水性，限制了其在去除疏水有机污染物( HOCs )方面的应用。以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为分散相，戊二醛为交联剂，采用甲壳素纳米纤维( ChNF )稳定的Pickering乳液制备了疏水气凝胶，并对其去除HOCs的性能进行了评价。PDMS比例为2.5 ~ 20 % v / v的Pickering乳液表现出较高的稳定性，显示出作为气凝胶模板的巨大潜力。固化后的PDMS液滴均匀地分布在基体内部，形成均匀的、永久的疏水性。水接触角超过130°的复合气凝胶可以选择性地从水中去除非水相HOCs。对CCl4的吸附容量为521 ~ 2820 wt %，取决于PDMS的含量。同时，复合气凝胶的机械回弹性显著提高，通过简单的机械压缩，有利于吸附剂的再生。24次循环吸附容量保持在85 %以上。此外，气凝胶还能去除水中溶解的HOCs，对10   mg / L TCE的最大吸附容量为1.34   mg / g。本工作揭示了Pickering乳液在利用天然生物聚合物制备复合疏水材料方面的潜力，在HOCs相关水处理方面具有广阔的应用前景。

天然聚合物在水处理中引起了越来越多的关注，但由于其亲水性，限制了其在去除疏水有机污染物( HOCs )方面的应用。以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为分散相，戊二醛为交联剂，采用甲壳素纳米纤维( ChNF )稳定的Pickering乳液制备了疏水气凝胶，并对其去除HOCs的性能进行了评价。PDMS比例为2.5 ~ 20 % v / v的Pickering乳液表现出较高的稳定性，显示出作为气凝胶模板的巨大潜力。固化后的PDMS液滴均匀地分布在基体内部，形成均匀的、永久的疏水性。水接触角超过130°的复合气凝胶可以选择性地从水中去除非水相HOCs。CCl4吸附量为521 ~ 2820   wt %，与PDMS含量有关。同时，复合气凝胶的机械回弹性显著提高，通过简单的机械压缩，有利于吸附剂的再生。24次循环吸附容量保持在85 %以上。此外，气凝胶还能去除水中溶解的HOCs，对10   mg / L TCE的最大吸附容量为1.34   mg / g。本工作揭示了Pickering乳液在利用天然生物聚合物制备复合疏水材料方面的潜力，在HOCs相关水处理方面具有广阔的应用前景。

本研究提出了基于Pickering乳液模板的抗生物膜涂料配方。涂层不含生物活性物质，因为其抗生物膜性能源于单纯源于涂层超疏水性质的被动机制。此外，与大多数超疏水配方不同，我们的体系是无氟的，因此该方法非常适合食品和医疗应用。涂料配方是以甲苯或二甲苯乳状液中的水为基础，用商业疏水二氧化硅稳定，用聚二甲基硅氧烷( PDMS )溶解在甲苯或二甲苯中。采用共聚焦显微镜和低温扫描电子显微镜对乳液的结构和稳定性进行了表征。将最稳定的乳液涂复在聚丙烯( PP )表面，在烘箱中烘干，形成PDMS /二氧化硅涂层的过程称为乳液模板。采用原子力显微镜( AFM )和扫描电镜( SEM )对所得涂层的结构进行了考察。涂层表面呈现蜂窝状结构，呈现出微米级和纳米级粗糙度的结合，赋予其超疏水性能。调谐后，涂层的超疏水性能表现出高效的被动抗生物膜活性。E . coli体外抗生物膜试验表明，该涂层使二甲苯-水基表面的生物膜减少83 %，甲苯-水基表面的生物膜积累减少59 %。

本研究提出了基于Pickering乳液模板的抗生物膜涂料配方。涂层不含生物活性物质，因为其抗生物膜性能源于单纯源于涂层超疏水性质的被动机制。此外，与大多数超疏水配方不同，我们的体系是无氟的，因此该方法非常适合食品和医疗应用。涂料配方是以甲苯或二甲苯乳状液中的水为基础，用商业疏水二氧化硅稳定，用聚二甲基硅氧烷( PDMS )溶解在甲苯或二甲苯中。采用共聚焦显微镜和低温扫描电子显微镜对乳液的结构和稳定性进行了表征。将最稳定的乳液涂复在聚丙烯( PP )表面，在烘箱中烘干，形成PDMS /二氧化硅涂层的过程称为乳液模板。采用原子力显微镜( AFM )和扫描电镜( SEM )对所得涂层的结构进行了考察。涂层表面呈现蜂窝状结构，呈现出微米级和纳米级粗糙度的结合，赋予其超疏水性能。调谐后，涂层的超疏水性能表现出高效的被动抗生物膜活性。E . coli体外抗生物膜试验表明，该涂层使二甲苯-水基表面的生物膜减少83 %，甲苯-水基表面的生物膜积累减少59 %。