介孔氧化硅微球具有物理化學(xué)穩(wěn)定性高、密度低、便于與反應(yīng)體系分離等特點(diǎn),在化學(xué)工業(yè)中具有十分廣泛的應(yīng)用。特別是那些具有多區(qū)室結(jié)構(gòu)的介孔微米球,不僅可以顯著提高微球內(nèi)部的傳質(zhì)效率,還能從時(shí)空上控制其內(nèi)部發(fā)生的物理化學(xué)過(guò)程。因此,氧化硅微球的制備及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)控一直受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。目前,主要通過(guò)液滴微流控法、噴霧干燥法以及模板法等方法來(lái)制備氧化硅微球。然而這些方法所制備的氧化硅微球缺乏內(nèi)部區(qū)室,并且內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)比較單一,無(wú)法在微米尺度上對(duì)微球內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。因此,尋求一種快速高效的方法來(lái)規(guī)�；苽鋬�(nèi)部結(jié)構(gòu)可控的介孔氧化硅微球具有十分重要意義。本論文以固體顆粒穩(wěn)定的Pickering乳滴界面為模板生長(zhǎng)微球的外殼,利用表面活性劑分子在乳滴限域空間內(nèi)自組裝誘導(dǎo)的溶膠-凝膠過(guò)程來(lái)構(gòu)建內(nèi)部區(qū)室,成功制備了一系列具有不同新奇內(nèi)部結(jié)構(gòu)的氧化硅微米球。這種合成策略可以分別調(diào)控發(fā)生在油/水界面和液滴限域空間內(nèi)的溶膠-凝膠過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)微球外殼層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的單獨(dú)調(diào)控。并研究了這些微球在二氧化碳吸附和酶催化反應(yīng)方面的應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:通過(guò)將固體顆粒穩(wěn)定的Pickering乳液和乳滴... 

【文章來(lái)源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

聚苯乙烯球燒結(jié)形成的膠體體的SEM圖像[71]

第一章緒論9溫度的情況下，僅有尼羅紅選擇性地從氧化硅顆粒中釋放，而當(dāng)降低環(huán)境的pH時(shí)，CFDA單獨(dú)釋放。這項(xiàng)工作表明膠體體在多載體選擇性釋放方面有潛在的應(yīng)用。Liu等人以Pickering乳液為模板，基于表面活性劑在乳滴限域空間內(nèi)組裝來(lái)制備內(nèi)部結(jié)構(gòu)豐富的碳微球，通過(guò)調(diào)變合成參數(shù)，得到一系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)新穎的碳微球[76]。圖1.6雙響應(yīng)性膠體體的制備過(guò)程和兩種裝載物的選擇性釋放示意圖[75]Figure1.6Dualresponsivecolloidosomes:schematicillustrationofsynthesisprocedureandprogramedreleaseoftwopayloads.[75]1.2.3.3制備多孔整體材料多孔整體材料因其具有孔隙率高、質(zhì)量輕、孔徑大小可調(diào)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于吸附、過(guò)濾、催化劑載體等領(lǐng)域[77]。以Pickering乳液為模板來(lái)制備多孔整體材料，通常是將高內(nèi)相Pickering乳液的連續(xù)相聚合后，通過(guò)加熱干燥除去分散相，得到具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多孔整體材料。通過(guò)改變最終消失相的量、形狀及尺寸等條件可以調(diào)控得到整體材料的致孔率、孔形狀、孔徑大小及孔分布等。此外，在利用Pickering乳滴模板制備高內(nèi)相乳液聚合物材料時(shí)，還可以通過(guò)對(duì)顆粒乳化劑進(jìn)行功能化來(lái)得到功能化的多孔整體材料。Stefan等人[78]首次提出使用Pickering乳液作為模板來(lái)制備整體材料的概念。他們通過(guò)使用兩種不同的乳化劑來(lái)穩(wěn)定Pickering乳液（圖1.7），從而在不同的結(jié)構(gòu)單元中創(chuàng)造不同微環(huán)境，這對(duì)設(shè)計(jì)用于多步反應(yīng)的多孔整體材料具有潛在的好處。他們還通過(guò)使用熒光標(biāo)記和未標(biāo)記的膠體粒子作為穩(wěn)定劑來(lái)闡釋這一原理。結(jié)果表明，通過(guò)使用兩種甚至是多種類型的乳化劑，可以設(shè)計(jì)得到多種多功能化的多孔整體材料。

生器形成微液滴；（2）液滴在微通道中成型；（3）使液滴固化形成微球。[81] Lee[82]和 Carrol 等人[83]報(bào)道了一種通過(guò)單步操作微流控裝置制備有序介孔氧化硅的方法。這種方法結(jié)合了微流控乳化技術(shù)和快速溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)的自組裝技術(shù)。單分散液滴在流體聚焦孔處生成，并在微通道內(nèi)組裝成介觀結(jié)構(gòu)的氧化硅/表面活性劑復(fù)合球，如圖 1.8a 所示。通過(guò)改變合成參數(shù)，如微流體通道的幾何形狀、前驅(qū)體溶液和油的流速及類型，可以容易地控制微球的尺寸和表面形貌。Yang 等人[84]將溶膠-凝膠化學(xué)與液滴微流控技術(shù)相結(jié)合，一步合成尺寸和形貌可控的單分散中空氧化硅微球（圖 1.8b）。通過(guò)改變硅源和分子表面活性劑的濃度，實(shí)現(xiàn)了微球結(jié)構(gòu)從中空到部分中空再到實(shí)心的調(diào)控。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]益生菌微膠囊技術(shù)及其在食品中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 田文靜,孫玉清,劉小飛.  食品工業(yè)科技. 2019(16)
[2]On the spray drying of uniform functional microparticles[J]. W.Liu,X.D.Chen,C.Selomulya.  Particuology. 2015(05)
[3]以Pickering乳液為模板制備中空微膠囊[J]. 劉國(guó)鵬.  齊魯師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(03)



本文編號(hào)：3506282