乳液相变机理及环己酮氨肟化研究

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本文以表面活性剂(司班80和吐温80)和固体颗粒(TS-1)稳定的乳液中的相变现象为主要研究内容,并对TS-1颗粒稳定的Pickering乳液合成环己酮肟反应进行了研究。通过复配非离子表面活性剂(司班80和吐温80)研究制备稳定石蜡油-水乳液,结果表明乳液体系相转变点及液滴直径与体系混合HLB值均呈现U型分布,且在HLB=9.7处出现最小乳化点以及最小液滴直径,即所制备的乳液最稳定。红外图谱中的羟基吸收峰出现明显变化可以表征乳液体系中的相变过程,表明红外图谱是监测乳液体系中相变过程和解释乳液形态变化的有效工具。通过将司班80添加到吐温80稳定的O/W型乳液中,考查不同表面活性剂之间在乳液相界面上竞争吸附作用。结果表明体系中的相变过程是通过不断搅拌形成了W/O/W型多重乳液中间态,从而引起了最终的相变过程。通过将亲水型表面活性剂添加到亲油型表面活性剂稳定的W/O型乳液中制备O/W/O型多重乳液。结果表明混合胶束运输油相分子进入水相液滴中形成了O/W/O型多重乳液,当亲水型表面活性剂足够多时,其形成的多重乳液液滴直径较大,不断碰撞凝聚,最终转变为了O/W型乳液。利用TS-1颗粒作为乳化剂稳定环己酮-水乳液体系,当改变司班80的添加量时,体系中发生了双相变现象。不同乳化剂占据了相界面的主要组成,因此制备的乳液形态相应地有所变化。当司班80浓度较低时,TS-1固体粒子与司班80协同稳定乳液。此时TS-1固体粒子占据相界面主要组成,所制备的乳液为W/O型。当司班80浓度适中时,乳液主要被司班80稳定,因此所制备的乳液为O/W型。当司班添加量较大时,司班80从相界面上取代了TS-1固体粒子,占据了相界面的主要组成,此时W/O型乳液再次形成。以TS-1固体粒子作为乳化剂,构建环己酮和氨水的Pickering乳液体系,进行环己酮氨肟化反应研究。应用硅烷化试剂对TS-1颗粒进行表面改性,大角度XRD、IR以及UV-vis图谱分析表明硅烷化改性成功。催化剂测试表明改性后的TS-1颗粒催化活性明显提高,环己酮肟选择性显著提高,且环己酮肟选择性与硅烷化比重呈现抛物线分布。
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