刺激响应型Pickering乳液的制备及应用研究进展

固体纳米颗粒代替传统表面活性剂作为乳化剂稳定的Pickering乳液具有高抗聚结性、环境友好性、成本较低等优点,在多种领域具有广阔应用前景。通过适当刺激精确调控乳液稳定性及构建响应型Pickering乳液的研究引起广泛关注。该文详细综述了多种刺激响应型Pickering乳液的构建、调控及其应用。首先阐述了Pickering乳液的稳定性影响因素和备固体颗粒乳化剂表面改性技术;继而介绍了多种刺激响应性Pickering乳液的响应机理和性能;最后综述了Pickering乳液的应用研究;分析展望了Pickering乳液研究应用中存在的问题和发展前景。     

智能响应型Pickering乳液的制备及在物质分离中的应用进展

Pickering乳液是指由微纳米固体粒子代替传统表面活性剂作为乳化剂而稳定的乳液,具有较强的稳定性和超高油/水界面,能够为多相界面反应和物质传输提供高效稳定的场所。Pickering乳液的乳滴结构和性质与固体颗粒的尺寸形貌及表面性质密不可分,通过调控固体颗粒本身或表面的性质可以赋予Pickering乳液特定的响应性功能,拓宽其应用领域。本文对近年来不同响应型（磁性、CO₂、pH、光、温度等响应型）的Pickering乳液的主要研究成果进行了综述,重点介绍了Pickering乳液的稳定性原理、响应型Pickering乳液的制备方法和结构调控策略,以及近年来Pickering乳液在物质分离提取中的应用研究进展,最后对智能响应型Pickering乳液应用研究的发展趋势进行了展望。     

生物质颗粒稳定的刺激响应型Pickering乳液

固体颗粒稳定的Pickering乳液在众多领域中发挥着重要的作用,对其在稳定和破乳之间转换具有广泛需求,因此刺激响应型Pickering乳液得以发展。生物质颗粒因其安全性高、适用范围广等优势被应用于稳定Pickering乳液,且近年来关注将其用于稳定刺激响应型Pickering乳液,并显示在食品、药品、化妆品等领域中的应用前景。     

基于纤维素纳米晶稳定的亚微米Pickering乳液制备

与传统表面活性剂稳定的乳液相比,固体纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有较强的界面稳定性、多功能性、低毒性等优势,在生物医药领域具有较大的应用潜力。而相较于尺寸较大的微米级Pickering乳液,亚微米Pickering乳液具有更大的比表面积、更有效的递送效率,有望进一步拓展Pickering乳液在生物医药领域的应用。但由于Pickering乳液的制备影响因素众多,且相互制约,刚性的固体颗粒难以在较小的有限油水界面排布,增加了亚微米Pickering乳液的制备难度。本工作以制备稳定的亚微米Pickering乳液为研究目标,采用具有良好生物相容性的天然多糖–纤维素纳米晶(CNCs)为颗粒乳化剂,角鲨烯作为油相,考察了颗粒浓度、油水比例、水相成分、超声时间及频率对Pickering乳液粒径分布及稳定性的影响,最终得到了具有良好的储存稳定性和抗离心稳定性的粒径为638.7?8.40 nm的亚微米Pickering乳液(CNCs-PE)。通过激光共聚焦显微镜证实了CNCs吸附在油水界面,形成了Pickering乳液结构。利用CCK-8法评价了CNCs和CNCs-PE的细胞毒性,结果表明,两者都具有良好的细胞安全性。此外,将其用于吸附模型抗原OVA,吸附率达到约80%,且肌肉注射部位的切片结果也表明其注射安全性良好。此结果为亚微米Pickering乳液进一步研究提供了参考,并有望拓展CNCs稳定的亚微米Pickering乳液在生物医药领域的应用。     

SiO_2稳定的Pickering聚合制备PDMS-PBMA共聚乳液

近年来,Pickering乳液引起了研究者的广泛关注,固体颗粒吸附在油滴表面形成Pickering乳液,可以有效地将有机和无机属性结合起来。与传统乳化剂稳定的乳液相比,Pickering乳液可以有效降低乳化剂的用量,节约成本,减少污染,而且乳液稳定性强、体系受温度等影响不大。本文通过二氧化硅稳定的Pickering聚合成功制备了PDMS-PBMA共聚乳液,并研究了单体、二氧化硅及十六烷用量对共聚乳液性能的影响。     

CO_2响应型Pickering乳液研究新进展

Pickering乳液在化妆品行业、油品回收、催化剂回收、药物运输等领域中发挥着极其重要的作用,其破乳以及相反转的行为受到关注,环境刺激响应型Pickering乳液应运而生。CO_2成本低、含量丰富、不易污染产品,作为一种刺激手段可以实现乳化剂的循环利用,符合可持续发展的原则。本文将介绍近年来CO_2响应型Pickering乳液的研究进展,主要介绍以无机颗粒和聚合物颗粒为乳化剂稳定的Pickering乳液。     

改性二氧化硅颗粒稳定的Pickering乳液及其性质研究

利用碱性基团胍基对气相二氧化硅(SiO_2)进行表面改性,制得了既具有乳化性又具有pH响应性的功能化颗粒SiO_2-G。采用SEM(扫描电镜)、FT-IR(傅里叶变换红外光谱)、TGA(热失重分析)对功能化固体化颗粒SiO_2-G的微观形态、结构和热性能进行了表征,并考察了SiO_2-G掺量、温度和pH等因素对乳液稳定性的影响。研究结果表明:功能化固体颗粒SiO_2-G能够作为颗粒乳化剂稳定大豆油-甲醇两相不相溶体系,形成大豆油/甲醇Pickering乳液;所得乳液具有良好的热稳定性,在70℃下放置300 min都不会发生明显的破乳现象。由于SiO_2-G颗粒表面胍基的酸碱响应性,该Pickering乳液也具有酸碱响应性质,并可实现多次乳化-破乳-乳化循环。     

纳米Fe3O4稳定的Pickering型ASA乳液

利用纳米Fe₃O₄作为稳定剂和乳化剂来制备Pickering型ASA（alkenyl succinic anhydride） 施胶乳液,并研究了固体颗粒浓度、油水比、水分散相pH对乳液类型、稳定性、形态及施胶性能的影响。结果表明,纳米Fe₃O₄能够乳化制备均一稳定的Pickering型ASA乳液。乳液在室温下静置稳定,析出油相体积分数随固体颗粒用量的增加而增大,随油水比的增大而减小。油水比为2：1,水分散相浓度为0.1%（质量分数）时制备的ASA乳液稳定性最佳。固体颗粒部分吸附在油/水界面处,部分分散在分散相中,随分散相中固体颗粒浓度的增加,乳液稳定性变差。乳液静置分层之前,ASA发生部分水解。在放置1 h后用于纸页浆内施胶,随ASA乳液用量的增加,纸页表面接触角逐渐增大,且纸页表面粗糙度下降。在ASA的添加量为1.0%（质量分数）时,纸页表面接触角达到93.5°,纸页表面粗糙度为15.924 μm。     

疏水改性核壳结构颗粒对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体颗粒对乳液的稳定作用,采用双亲染料分子罗丹明B对核壳结构的Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒进行疏水改性,并将改性后的纳米颗粒作为稳定剂制备Pickering乳液。通过Zeta电位、FTIR、XRD、SEM、接触角测量、光学显微镜、电导率仪对Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒以及Pickering乳液的结构、形貌和性能进行表征与分析,结果表明:制备的纳米颗粒粒径小,约为150 nm,为单分散球形核壳结构;罗丹明B成功修饰到Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒表面,改性后颗粒接触角由30°增加至120°;随乳化剂颗粒质量浓度的增加,制备的乳液液滴的粒径减小。另外,所得Pickering乳液具有良好的磁场响应性,可通过外加磁场实现对乳液稳定性的可逆调控,且此过程可重复3次以上。     

天然固体颗粒稳定Pickering乳液的研究进展及其在化妆品中的应用

随着绿色可持续发展理念深入人心，人们开始追求安全、无害、无副作用的产品。天然来源的颗粒乳化剂因其无毒性、无刺激性、良好的生物相容性和优异的生物降解性受到人们越来越多的关注。本文综述了天然来源的固体颗粒制备Pickering乳液的研究进展，包括多糖基颗粒，如淀粉、壳聚糖、纤维素、环糊精等，蛋白质基颗粒如乳清蛋白、大豆蛋白、玉米醇溶蛋白等，以及其他类型的颗粒如黄酮类化合物、多酚类化合物、天然珍珠粉等。此外，文章综述了天然来源固体颗粒稳定的Pickering乳液在化妆品中的应用，包括增强乳液体系稳定性、负载生物活性成分和功效协同增效作用等。最后，对天然来源的固体颗粒稳定的Pickering乳液的应用前景进行了展望。