收藏本站
《华南理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Pickering乳滴模板法制备超结构有机/无机杂化微球

高权星  
【摘要】: Pickering乳滴模板法制备有机/无机杂化的核壳微球越来越引起人们的关注,主要是因为该方法制备出的微球具有以无机粒子为壳层的超粒子结构,能够赋予微球独特的功能。胶体粒子在乳滴表面自组装形成有序的球面胶体壳,固定乳滴表面的胶体粒子来制备核壳结构的微胶囊。以胶体粒子为壳的微胶囊又称为胶体体微胶囊。本研究的主要目的是采用Pickering乳滴模板法制备有机/无机杂化超结构微球及其应用。我们根据所选择的不同性质和功能的核材料,采用Pickering乳滴模板法,对吸附在乳滴表面的胶体粒子用不同的固定方法制备具有不同结构和性能的胶体体微胶囊;并探索其在药物控释和微反应器领域的应用。使用不同性能、种类的纳米粒子制备多重Pickering乳液,考察其制备规律,了解影响其稳定性的因素;并利用基于多重Pickering乳液的聚合技术制备双纳米复合的超结构多核聚合物微球。本研究的主要内容和结果如下: 1.采用疏水二氧化硅粒子稳定的正己烷包水的Pickering乳液体系,通过原位释放Ca~(2+)使乳滴内海藻酸水溶液凝胶化制备了以海藻酸钙凝胶为核、SiO_2粒子为壳的胶体体微胶囊Alg/SiO_2。选用水难溶的蛋白质药物Insulin微晶作为模拟药物,装载到Alg/SiO_2微胶囊中,进行体外模拟释放,探索了胶体体微胶囊的控释性能。结果说明,海藻酸钙凝胶微球本身对Insulin有缓释作用,而SiO_2纳米粒子壳层的存在进一步减缓了Insulin的释放速度。分别采用一级动力学、Higuchi、Weibull及Hixson-Crowell立方根定律动力学方程拟合释放数据,发现其释放机理都可用Weibull方程来描述,都主要遵从Fick扩散。 2.首次利用胶体体微胶囊作为酶催化微反应器。采用Pickering乳滴模板法,降温使乳滴内结冷胶水溶液凝胶化制备了以结冷胶凝胶为核、SiO_2粒子为壳的胶体体微胶囊Gellan/SiO_2。把生物大分子脲酶成功装载到Gellan/SiO_2微胶囊中,实现脲酶催化CaCO3晶体生成,模拟生物矿化过程,最终在结冷胶凝胶核表面生成了CaCO3/SiO_2复合壳层。以胶体体微胶囊为微反应器的模拟生物矿化过程制备了多重组分杂化的复合物。 3.我们以正己烷为油相、异丙基丙烯酰胺水溶液为水相,通过SiO_2纳米粒子在界面的吸附形成稳定的w/o乳液。在不同温度下引发乳滴内的单体聚合,在反应温度高于聚异丙基丙烯酰胺的临界溶液温度(LCST)下制备出以PNIPAm/SiO_2为复合壳层的中空微胶囊;而在LCST之下的聚合得到以SiO_2粒子为壳、PNIPAm凝胶为核的实心微胶囊。以PNIPAm凝胶为核的微胶囊在去溶胀和温度升高时粒径变化明显;以PNIPAm/SiO_2为壳的中空微胶囊在去溶胀和温度升高时粒径变化不大,这是由于PNIPAm/SiO_2复合壳层限制了PNIPAm凝胶网络的收缩。实验结果证明,通过控制聚合温度能够对胶体体微胶囊的形态和性能进行调控。 4.我们选取合适的亲水性粒子(亲水的三氧化二铁粒子,粘土粒子)和疏水性粒子(SiO_2粒子,疏水的三氧化二铁粒子)两两配对通过两步法制备了不同类型的多重Pickering乳液(w/o/w,o/w/o)。疏水性粒子为内界面层的稳定剂,亲水性粒子为外界面层的稳定剂,制备出能够长期保存的w/o/w乳液,而通过改变胶体粒子的加入次序,亲水性粒子作为内层界面的稳定剂,疏水性粒子作为外层界面的稳定剂,制备了稳定的o/w/o乳液。除了以粘土粒子作为外界面稳定剂的w/o/w乳液外,实验制备的多重Pickering乳液(w/o/w,o/w/o)能够放置超过3个月后仍然稳定没有破乳。引入功能性的PNIPAm纳米凝胶到多重Pickering乳液,制备以PNIPAm纳米凝胶吸附在外层界面的w/o/w多重Pickering乳液,并考察罗丹明B从该多重乳液中在不同环境下的释放行为。结果表明,PNIPAm纳米凝胶稳定的多重Pickering乳液具有温度和pH双重响应性,能够控制通过体系的温度或者pH值实现活性物质的快速释放。 5.首次以多重Pickering乳液聚合技术制备了纳米复合超结构的多核聚合物微球。在粒子稳定的w/o/w乳液的油相和o/w/o乳液的水相中分别加入油溶性单体(苯乙烯)和水溶性单体(丙烯酰胺或者异丙基丙烯酰胺),聚合反应得到多孔聚苯乙烯微球和多腔水凝胶微球。在纳米复合超结构多核聚合物微球中,一种纳米粒子主要在内核的壳层,另一种纳米粒子主要在整个微球的壳层,是三维有序的纳米复合;利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和FTIR等测试表征了该复合结构的存在。在多重Pickering乳液(w/o/w)中的内水相和内油相分别加入水溶性单体丙烯酰胺和油性单体苯乙烯,同时引发聚合制备具有复合多核结构的PS-PAm微球。PS-PAm微球内部存在多孔结构,孔与孔之间是并不相连的。胶体粒子在油水相同时反应的情况下仍能起到稳定乳液的作用,保证了聚合反应的顺利进行。并在干燥后的PS/PAm微球内部观察得到PAm凝胶以类似节点结构覆盖在内孔的表面。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王冕;Pickering乳液法制备有机—无机复合功能性微球[D];北京化工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 任彦荣;霍丹群;侯长军;;温敏性聚合物聚N-异丙基丙烯酰胺及其应用[J];材料导报;2004年11期
2 王成毓,赵敬哲,刘艳华,郭玉鹏,赵旭,邓艳辉,杨桦,王子忱;模拟生物矿化过程原位合成活性纳米碳酸钙[J];高等学校化学学报;2005年01期
3 成亮;钱春香;;生物矿化碳酸钙机理研究进展[J];硅酸盐通报;2006年06期
4 张艳萍;褚莹;;模板法合成核壳功能材料[J];化学进展;2007年01期
5 贺拥军;齐随涛;赵世永;;纳米粒子稳定乳液及其在纳米结构合成中的应用[J];化学进展;2007年09期
6 黄维安;蓝强;张妍;;胶体颗粒在液-液界面上的吸附行为及界面组装[J];化学进展;2007年Z1期
7 刘红霞;王朝阳;高权星;童真;;微胶囊制备新方法——乳滴模板法[J];化学进展;2008年Z2期
8 雷金化;王红华;李栋梁;周光远;;两步种子溶胀聚合研究进展[J];化学进展;2009年06期
9 张婉萍;郭奕光;;Pickering乳化剂在化妆品中的应用[J];日用化学品科学;2006年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王小俊;方立明;赵耀明;;原位化学合成法制备超高分子量聚乙烯/碳酸钙复合材料[J];工程塑料应用;2009年07期
2 于秀敏;童秀英;于秀玲;;细菌保护石质文物的应用研究[J];安徽农业科学;2011年14期
3 张欣;杨明星;付静;闫凯;;台湾瘦长红珊瑚的纳微结构特征[J];宝石和宝石学杂志;2012年02期
4 崔正刚,B.P.Binks,J.H.Clint;薄层毛细渗透技术测定多孔性固体颗粒的表面能成分[J];日用化学工业;2004年04期
5 颜莎宁;赵丽;胡国华;沈毅;;WO_3粉体的制备及掺杂研究[J];材料导报;2008年S2期
6 ;材料导报2007年度引证指标[J];材料导报;2008年S3期
7 付永昌;刘强;柳清菊;;基于生物矿化的仿生合成技术及其应用[J];材料导报;2008年S3期
8 魏鹏;;泡沫铝材料制备中孔结构的长大和控制[J];材料导报;2010年22期
9 王宇航;张秋禹;马明亮;尹常杰;寇晓康;;多孔聚合物微球成孔技术的最新研究进展[J];材料导报;2011年11期
10 魏鹏,柳林;孔径可调的泡沫铝材料制备研究[J];材料工程;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 王莎;贺拥军;;二氧化硅凝胶包覆氯氟氢菊酯微胶囊的制备[A];中国化学会第27届学术年会第05分会场摘要集[C];2010年
2 毋伟;高爽;涂伟霞;陈建峰;;颗粒稳定乳液法处理高浓度有机废水[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
3 张克庆;刘温霞;陈子成;;微粒乳化及其在造纸施胶中的应用展望[A];'2005(第十二届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2005年
4 刘华;刘温霞;;松香乳化方式的发展[A];'2005(第十二届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高传慧;碱式硫酸镁晶须的合成及表面改性研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王小俊;超高分子量聚乙烯的流变行为及其在材料加工中的应用[D];华南理工大学;2010年
3 李志明;温敏聚N-异丙基丙烯酰胺整体柱操控微流体的研究[D];浙江大学;2010年
4 马丹;温度敏感性PNIPAAm-g-PDMS智能表面的制备、性能研究及在细胞培养中的应用[D];浙江大学;2010年
5 关爽;功能性纳米碳酸钙的制备及性质研究[D];吉林大学;2011年
6 高晓燕;聚氨酯/纳米无机复合材料的制备与性能研究[D];吉林大学;2011年
7 张建安;无机/聚合物复合微球的设计、合成及形貌控制研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 谭军军;氢氧化物纳米颗粒稳定的Pickering乳状液及其环境响应性[D];山东大学;2011年
9 林郁郁;CaO伴随生物质热裂解制油在线脱氧的实验研究[D];上海交通大学;2011年
10 李大武;氢化稀土和氢化锆制备泡沫铝的研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何建霞;胶体颗粒在气—液界面、液—液界面的自组装[D];浙江理工大学;2010年
2 倪同标;两性高分子表面活性剂的合成、表征及应用研究[D];华东理工大学;2011年
3 杨国建;醇水体系中钙盐的仿生合成[D];烟台大学;2010年
4 顾辛艳;两性离子型光敏聚合物的研究[D];江南大学;2011年
5 李伟;甲维盐微胶囊的制备工艺研究及其性能表征[D];山东农业大学;2011年
6 温丽丽;碳酸钙的形貌控制及其在中空粒子制备中的应用[D];武汉理工大学;2011年
7 徐琰清;单分散二氧化硅以及四氧化三铁/二氧化硅复合颗粒的制备[D];华东师范大学;2011年
8 范晓娟;以生物材料为模板仿生合成微/纳米结构ZrO_2[D];河北师范大学;2011年
9 续晶华;聚苯乙烯模板法制备金属镍中空微球的研究[D];济南大学;2011年
10 吴莉莉;核壳纳米微球的制备及其对药物的包覆和释放[D];济南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志琰;毋伟;张魁;陈建峰;张鹏远;;Pickering乳液法原位制备载药磁性SiO_2空心球及缓释性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年03期
2 张旭;孙凤久;;有机/无机纳米复合材料的研究进展[J];材料导报;2006年S2期
3 赖欣,毕剑,高道江,王建华;Fe_3O_4磁性流体的制备[J];磁性材料及器件;2000年03期
4 白 木,周 洁;纳米磁性材料及其应用[J];信息记录材料;2002年02期
5 魏方芳;;纳米材料的研究及应用[J];化学工程与装备;2007年03期
6 张立德;纳米材料研究的新进展及在21世纪的战略地位[J];中国粉体技术;2000年01期
7 刘永霞,于才渊;微胶囊技术的应用及其发展[J];中国粉体技术;2003年03期
8 桑国仁,吴春蕾,杨本意,段先健;气相二氧化硅生产及其在高分子工业中的应用[J];广东化工;2003年02期
9 陈敏,游波,周树学,武利民;草莓型SiO_2/PMMA纳米复合微球的制备[J];高等学校化学学报;2005年07期
10 窦永华;张玲;古宏晨;;单分散Fe_3O_4纳米粒子的合成、表征及其自组装[J];功能材料;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蓝强;表面活性物质与纳米颗粒协同稳定的Pickering乳液[D];山东大学;2007年
2 张魁;Pickering乳液聚合法制备特殊结构有机—无机纳米复合材料及其应用性能研究[D];北京化工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 伍佳;壳聚糖基磁性复合材料的制备与应用[D];浙江大学;2007年
2 张艳萍;以聚苯乙烯微球为模板合成功能性核壳材料[D];东北师范大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 戴永定,沈继英;生物矿化作用机理[J];动物学杂志;1995年05期
2 裘炳毅;乳化作用及其在化妆品工业的应用 (二) 乳状液的稳定性及影响因素(续完)[J];日用化学工业;1999年03期
3 张刚生,谢先德;CaCO_3生物矿化的研究进展——有机质的控制作用[J];地球科学进展;2000年02期
4 王跃林,伍青,杜荣昵,王勇,高小铃,傅强;纳米碳酸钙粒子在硅酮密封胶中的增强作用[J];高等学校化学学报;2002年10期
5 周兵,于闯,杨延华,吉祥波,姜振华;CaCO_3/PEEK复合体系的力学行为和热行为研究[J];高等学校化学学报;2004年07期
6 王成毓,赵敬哲,刘艳华,郭玉鹏,赵旭,邓艳辉,杨桦,王子忱;模拟生物矿化过程原位合成活性纳米碳酸钙[J];高等学校化学学报;2005年01期
7 甘治平,官建国;原位诱导生长法制备单分散M型钡铁氧体亚微空心球[J];高等学校化学学报;2005年11期
8 毛传斌,李恒德,崔福斋,冯庆玲,王浩;无机材料的仿生合成[J];化学进展;1998年03期
9 逯乐慧,霍立华,李薇,崔海宁,席时权;LB膜诱导CaF_2单晶的生长研究[J];化学通报;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王秀丽,曾永飞,卜显和;模板法合成纳米结构材料[J];化学通报;2005年10期
2 王洪涛,张淑敏,刘太奇;微米管制备与应用进展[J];化学世界;2005年12期
3 王爱平;康飞宇;黄正宏;郭占成;;沸石矿模板炭的制备及其纳米孔的形成机理[J];新型炭材料;2007年02期
4 孙伟;谢广文;;模板法空心金属微球的制备与表征[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2008年02期
5 杨菊香;周跃花;段淑娥;王维博;;基于微凝胶模板法制备P(AM-co-MAA)/ZnO有机-无机复合微球的研究[J];山西大同大学学报(自然科学版);2009年03期
6 王莉;徐伏;曹云丽;韩永军;冯云晓;;β-MnO_2纳米带的模板法的合成及其表征[J];中国锰业;2009年04期
7 张翠成;陈春年;蒋利民;胡文斌;;牺牲模板法硒化铜纳米管的制备与表征[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年03期
8 栾林栋;邓建国;黄辉;纪兰香;;硬模板法制备二氧化硅纳米管[J];化工进展;2010年12期
9 孔德国;张红美;;TiO_2纳米管的制备方法[J];塔里木大学学报;2010年04期
10 国帅;吕永根;杨常玲;;Na型Y沸石为模板制备多孔炭材料的研究[J];炭素技术;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹声文;王朝阳;刘浩;魏增江;童真;;多重Pickering乳液模板法制备多腔纳米复合聚苯乙烯微球[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 郭荣;黄建滨;陈晓;;胶体与界面化学学科发展研究(2006-2010)[A];化学学科发展报告(2010-2011)[C];2011年
3 林龙刚;汤儆;蒋玉雄;毛秉伟;田中群;;有序金属纳米线阵列的模板法制备和表征[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
4 李燕芳;刘海云;杨曙光;徐坚;;模板法制备有机硅PMSQ纳米管及SiO_2纳米管[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
5 王君;郭瑞斌;冯超;莫尊理;;反胶束模板法制备纳米BaSO_4/PMMA[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年
6 吴立新;;水滴模板法构筑超分子复合物有序多孔膜[A];2010年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会(暨第十一次全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会)会议论文集[C];2010年
7 崔岳;崔光晨;李峻柏;;模板法制备微胶囊及其在药物控制释放中的应用[A];中国化学会第27届学术年会第13分会场摘要集[C];2010年
8 成国祥;章家泉;唐懿;沈锋;姚康德;;微乳液模板法制备无机/有机纳米复合微粒[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
9 董琳;王俊影;曾威;李树材;;细菌纤维素模板法制备二氧化硅纳米管[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
10 王彦昌;张法智;徐赛龙;杨兰;李殿卿;David G.Evans;段雪;;球形镁铝尖晶石的可控制备及其催化豆油醇解反应研究[A];中国化学会第26届学术年会绿色化学分会场论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨含呈;房价问题不必复杂化[N];中国房地产报;2005年
2 吕宇强;莫把简单问题复杂化[N];解放军报;2004年
3 文竹;影响胶价的因素复杂化[N];期货日报;2004年
4 张合功;司考论述题模板法答题技巧(上)[N];检察日报;2007年
5 田春艳;为百口聚驱井开出“个性处方”[N];中国石油报;2007年
6 本报记者 张咏梅;计算机培训把简单的问题复杂化了[N];北京人才市场报;2004年
7 上海本原企业咨询研究所沈玉龙 所长;谨防绩效考核复杂化[N];组织人事报;2004年
8 张合功;司考论述题模板法答题技巧(下)[N];检察日报;2007年
9 张新光;不要把土地问题复杂化[N];中国经济导报;2004年
10 本报记者 何仑;“不想使问题复杂化”[N];国际商报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高权星;Pickering乳滴模板法制备超结构有机/无机杂化微球[D];华南理工大学;2010年
2 谭军军;氢氧化物纳米颗粒稳定的Pickering乳状液及其环境响应性[D];山东大学;2011年
3 宋晓梅;非水溶胶—凝胶过程及Pickering乳液聚合制备聚合物微球[D];复旦大学;2010年
4 孙巍;基于水滴模板法构建微纳复合功能界面的研究[D];浙江大学;2010年
5 张魁;Pickering乳液聚合法制备特殊结构有机—无机纳米复合材料及其应用性能研究[D];北京化工大学;2010年
6 吴晓晨;等离子体辅助模板沉积纳米点阵的数值模拟研究[D];上海交通大学;2009年
7 石刚;边缘压印技术在制备功能材料图案中的应用[D];吉林大学;2012年
8 刘国鹏;LDH纳米颗粒分散体系、乳状液及中空微胶囊的研究[D];山东大学;2010年
9 孟祥东;锗有序大孔结构的构筑及其光学特性[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 孟祥东;锗有序大孔结构的构筑及其光学特性[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈钱宝;聚合物/TiO_2的杂化薄膜和多层杂化微球的制备和性能[D];合肥工业大学;2010年
2 谢琳;有机—无机杂化纳米复合空球的制备及性能研究[D];复旦大学;2010年
3 王莎;Pickering乳液的制备及其应用研究[D];西安科技大学;2010年
4 李展望;多孔阳极氧化铝模板的制备及结构表征[D];武汉理工大学;2010年
5 马亮;模板法构筑纳米金复合材料及其在检测中的应用[D];中国科学技术大学;2011年
6 王丽;模板法研制有序介孔SiO_2膜及其性能表征[D];天津大学;2003年
7 张超;基于Pickering乳液制备功能材料研究[D];西安科技大学;2011年
8 刘登卫;Pickering乳液的制备及应用研究[D];西安科技大学;2011年
9 姚七妹;规则结构多孔炭的模板法制备与性能研究[D];大连理工大学;2005年
10 庄鑫;有序杂化介孔碳和聚合物的合成以及应用[D];上海师范大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026