破乳剂用量对纳米Pd沉积速率的影响
反相微乳液, 即W/O微乳液, 是由油连续相、水核、非离子表面活性剂(或表面活性剂与助表面活性剂)界面构成. 水核被表面活性剂所组成的单分子层界面包围, 故反相微乳液可视为一个“微型反应器”,从而应用于多种纳米微粒的合成.
微乳液合成的纳米微粒, 粒径为1-100 nm, 可稳定存在于微乳液的水核中, 而且粒径分布窄,是制备高分散度负载型催化剂的良好前驱物.关于微乳液技术制备负载型贵金属催化剂, 国内外有少量的研究报道. 例如, 通过添加化学助剂四氢呋喃(THF)、喷洒到乙炔火焰或陶瓷错流微滤等方法, 将金属颗粒负载于载体上,同时保持其在微乳液中的较小粒径与均一性. 其中添加化学助剂破乳, 具有能耗低, 简单易行的优点,但有关其破乳机理的研究未见报道.
W/O微乳液的破乳与普通乳状液的破乳有很大的区别. 普通乳状液是热力学非稳定体系, 一般加入另一种表面活性物质, 通过顶替或胶溶作用, 改变原界面膜的特性, 如界面张力、界面膜强度、界面膜弹性, 达到破乳的目的. 而微乳液属于热力学稳定体系, 具有超低界面张力(约10-3 mN·m-1),而且体系中表面活性剂含量高、水核直径小. 因此,从破坏界面膜的角度分析, 破乳剂对表面活性剂应具有高溶解能力及强亲水性.
中南大学化学化工学院周永华等人利用脂肪醇聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂Marlipal O13/50、水、环己烷组成的W/O微乳液体系合成纳米Pd微粒,考察了化学破乳剂作用下纳米Pd微粒的沉积过程.结果表明, 不同化学破乳剂使纳米Pd微粒沉积的速率顺序为1,4-二噁烷跃四氢呋喃跃甲醇跃乙醇跃正丁醇. 研究了化学破乳剂对微乳液界面张力与两亲因子的影响.结果表明,微乳液结构的破坏是界面张力增大的过程,同时也是两亲性降低而向Lifschitz线逐渐靠近的过程.