本文選題：Pickering乳液　切入點(diǎn)：細(xì)菌纖維素　出處：《天津科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著納米制備技術(shù)的發(fā)展,以固體顆粒乳化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)乳化劑來穩(wěn)定乳液備受關(guān)注。本文選擇環(huán)境友好的、生物來源的細(xì)菌纖維素(BC)及經(jīng)TEMPO/NaBr/NaClO混合氧化體系氧化的細(xì)菌纖維素(TOBC)作為顆粒乳化劑,并從氧化程度、形貌、結(jié)晶度和晶胞尺寸等方面對(duì)TOBC進(jìn)行表征�？疾炝死w維含量、氧化程度、靜置時(shí)間等對(duì)BC或TOBC乳液的穩(wěn)定性和粒徑分布等的影響。通過宏觀流變和微流變兩種手段探究了TOBC氧化程度對(duì)纖維懸浮液和Pickering乳液流變性質(zhì)的影響。TOBC的氧化程度隨NaCl0用量的增加而增大。在氧化劑用量為2-10mmol/ g時(shí),羧基含量的范圍為0.58～1.15mmol/g。通過傅里葉紅外光譜驗(yàn)證了羧基存在于纖維素分子鏈上。經(jīng)TEMPO氧化后,纖維的寬度和長(zhǎng)度較BC纖維明顯下降。x射線衍射分析表明T EMPO氧化反應(yīng)主要在纖維結(jié)晶區(qū)表面發(fā)生,對(duì)纖維的結(jié)晶度和品格參數(shù)沒有明顯影響。隨氧化程度的增大,TOBC的Zeta電位絕對(duì)值和電荷密度均增大。經(jīng)超聲乳化制備的Pickering乳液,均為水包油型乳液。乳液的穩(wěn)定性隨纖維用量的增大而增強(qiáng),隨TOBC羧基含量的增大反而下降。乳液滴的粒徑隨纖維用量的增加而增大。通過掃描電鏡觀察聚苯乙烯小球表面纖維的分布,纖維均勻覆蓋于乳液滴表面。乳液滴的Zeta電位絕對(duì)值和電荷密度均隨TOBC氧化程度的增大而增大。宏觀流變表明,隨氧化程度的增大,6-TOBC(NaClO用量為6 mmol/g絕干纖維,下同)和10-TOBC懸浮液開始呈現(xiàn)出黏彈性質(zhì)。所有的纖維懸浮液均表現(xiàn)出剪切稀釋現(xiàn)象。在測(cè)試的剪切速率范圍內(nèi),BC懸浮液的剪切黏度最大,2-TOBC、6-TOBC、 10-TOBC懸浮液的剪切黏度均較為接近。屈服應(yīng)力值的趨勢(shì)與剪切黏度一致。根據(jù)2-TOBC和6-TOBC穩(wěn)定的Pickering乳液的宏觀流變結(jié)果,二者均具有明顯的黏彈性質(zhì),且2-TOBC乳液的黏彈性要高于6-TOBC乳液,呈現(xiàn)膠凝態(tài)。隨靜置時(shí)間的延長(zhǎng),乳液的G’均呈先減小后增大(不超過制備初期的G’)的規(guī)律。乳液的微流變參數(shù),如均方位移、固液平衡值、彈性指數(shù)、宏觀黏度因子均指明2-TOBC乳液的穩(wěn)定性、乳液結(jié)構(gòu)和黏彈性質(zhì)最強(qiáng),其次是6-TOBC乳液,l0-TOBC乳液穩(wěn)定性最低,這些都與乳液宏觀流變的分析結(jié)果一致。綜上,本文制備了非常穩(wěn)定的Pickering乳液,在室溫下放置8個(gè)月沒有明顯變化。纖維的尺度和潤(rùn)濕性這兩個(gè)相互抗衡的因素對(duì)乳液穩(wěn)定性起著重要的作用。同時(shí),乳液的黏彈性結(jié)構(gòu)對(duì)乳液穩(wěn)定性也非常重要�？赏ㄟ^調(diào)整纖維的用量和潤(rùn)濕性來控制乳液的流動(dòng)狀態(tài)和粒度。安全、無毒、綠色的TOBC在有望應(yīng)用于食品、制藥等領(lǐng)域。
[Abstract]:With the development of nanometer preparation technology, solid particle emulsifier instead of traditional emulsifier to stabilize emulsion has attracted much attention. Bioderived bacterial cellulose (BC) and bacterial cellulose (TOC) oxidized by TEMPO/NaBr/NaClO mixed oxidation system were used as granular emulsifiers. TOBC was characterized by oxidation degree, morphology, crystallinity and unit cell size. Degree of oxidation, Effects of static time on the stability and particle size distribution of BC or TOBC emulsions. The effects of TOBC oxidation degree on the rheological properties of fiber suspensions and Pickering emulsions were investigated by means of macro rheology and micro rheology. With the increase of the amount of NaCl0, when the amount of oxidant is 2-10mmol/ g, The range of carboxyl content is 0.58 ~ 1.15mmol / g. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) shows that the carboxyl group exists on the molecular chain of cellulose. After TEMPO oxidation, Compared with BC fiber, the width and length of the fiber decreased obviously. X ray diffraction analysis showed that the oxidation reaction of T EMPO mainly took place on the surface of the crystalline region of the fiber. The absolute value of Zeta potential and charge density of TOBC increased with the increase of oxidation degree. The Pickering emulsion prepared by phacoemulsification was prepared by phacoemulsification. The stability of the emulsion increases with the increase of fiber content. With the increase of carboxyl content of TOBC, the particle size of emulsion droplets increases with the increase of fiber content. The distribution of fibers on the surface of polystyrene pellets is observed by scanning electron microscope. The absolute value of Zeta potential and the charge density of the emulsion droplets increase with the increase of the degree of oxidation of TOBC. The macroscopic rheology shows that the amount of NaClO is 6 mmol/g, and the content of NaClO is 6 mmol/g. All fiber suspensions show shear dilution. The shear viscosity of BC suspensions is maximum in the range of shear rate measured, and the shear viscosity of 10-TOBC suspensions is the same as that of 10-TOBC suspensions. The trend of yield stress is consistent with the shear viscosity. According to the macroscopic rheological results of 2-TOBC and 6-TOBC stabilized Pickering emulsion, Both of them have obvious viscoelastic properties, and the viscoelasticity of 2-TOBC emulsion is higher than that of 6-TOBC emulsion. The microrheological parameters of the emulsion, such as mean square displacement, solid-liquid equilibrium value, elastic index and macroscopic viscosity factor, all indicate the stability of 2-TOBC emulsion. The structure and viscoelastic properties of the emulsion are the strongest, followed by the lowest stability of the 6-TOBC emulsion l0-TOBC emulsion, which are consistent with the analysis results of the macroscopic rheology of the emulsion. In summary, a very stable Pickering emulsion has been prepared in this paper. At room temperature for 8 months, there is no significant change. The scale and wettability of the fibers play an important role in the stability of the emulsion. The viscoelastic structure of emulsion is also very important to the stability of emulsion. The flow state and particle size of emulsion can be controlled by adjusting the amount of fiber and wettability. The safe, non-toxic, green TOBC is expected to be used in food, pharmaceutical and other fields.
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ340.1;TB383.1

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本文編號(hào)：1645074