Janus微纳米胶囊的结构表征与驱油性能

采用皮克林乳液法制备了Janus微纳米颗粒(具有两个不同表面性质的微纳米级的颗粒),通过包埋组装形成Janus微纳米胶囊。采用Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜、激光衍射、紫外光显微镜、悬滴张力计等手段对Janus微纳米胶囊结构和性能进行表征。结果表明:纳米级胶囊型聚合物在油水界面具有明显的界面活性,界面张力可降至10^-4 mN/m;当Janus颗粒浓度达到饱和浓度时,两亲性纳米颗粒在界面吸附饱和,平衡表面张力达到31mN/m。Janus微纳米胶囊体系具有较好的封堵能力,并进一步证明Janus微纳米胶囊作为胶体表面活性剂可用于提高油气采收率的潜力。

两亲性Janus纳米片的制备及其理化性能评价

以十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)和3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,热可膨胀微球(TEMS)作为模板,提出一种制备两亲性Janus纳米片的新策略。APTMS吸附在TEMS表面,通过溶胶-凝胶处理得到Janus球(TEMS@SiO_(2))。采用HDTMS对TEMS@SiO_(2)进行改性,TEMS受热膨胀使TEMS@SiO_(2)外壳破裂,制备两亲性Janus纳米片。采用FT-IR、TG和TEM对两亲性Janus纳米片的结构进行了表征。将两亲性Janus纳米片分散到模拟地层水中制备纳米流体,并对其稳定性,油水界面张力,乳化能力和提高采收率的能力进行了评价。结果表明:纳米流体(0.1%,质量分数,下同)储存10 d未出现分层,在pH=7时,Zeta电位为31.2 mV,纳米流体稳定性良好。纳米流体(0.1%)10 d的乳化指数为100%,乳化能力优异。纳米流体(0.1%)能够将油水界面张力降至3.2 mN/m。纳米流体驱(0.1%)可显著提高低渗透油藏采收率,在渗透率为8.9×10^(-3)μm^(2)时,可提高采收率21.5%。

微乳液聚合法制备天然除虫菊酯纳米胶囊

研究用微乳液聚合法制备以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚体为囊壁,以天然除虫菊酯为囊芯的纳米胶囊。考察了乳化剂的量,壳芯比对纳米胶囊的粒径、粒径分布和结构的影响。当在乳化剂浓度约为10.6%的情况下,微乳液比较稳定,且当单体和农药比率为1∶1时,将得到包覆结构和粒径分布较为理想的天然除虫菊酯纳米胶囊。

相变储能微/纳米胶囊的制备及其在建筑中的应用研究进展

相变储能微/纳米胶囊在能源科学等领域发挥着日益重要的作用。本文系统介绍了相变微/纳米胶囊的制备方法,其中,相变储能微胶囊的制备方法主要包括界面聚合法、原位聚合法、凝聚法、悬浮聚合法等;相变储能纳米胶囊的制备方法主要包括细乳液聚合法和原位聚合法。着重阐述了相变储能微/纳米胶囊在现在建筑中的应用,主要是在混凝土、墙体、墙板及地板中的应用。提出目前存在的问题,如相变储能墙体在夏天高温时无法完成相变过程,及相应的解决方法。指出未来将以合成工艺优化、强化胶囊理化性能和改善与无机建筑材料相容为重点研究方向。

微乳中纳米胶囊的复凝聚法制备

在O/W型APG微乳液模板上,以明胶和阿拉伯树胶作为包裹材料,用复凝聚的方法制备纳米胶囊,对影响纳米胶囊的合成条件进行了分析.用粒度仪测定产物的粒径及其分布,用透射电镜观察产物的形貌.结果表明,用复凝聚法在微乳中合成了粒度均匀、粒径30～100nm的球性纳米胶囊.考察了微乳液的组成、高分子的浓度和复凝聚的条件对纳米胶囊性质的影响.纳米胶囊对氯氰菊酯的包裹率较高,在60%以上.本方法条件温和,操作简单,是一种新型的纳米胶囊合成技术.

双壳微纳米相变胶囊/石膏复合材料等温吸放湿特性及机理研究

为了分析双壳微纳米相变胶囊复合材料的亲水性能,采用饱和盐溶液法对双壳微纳米相变胶囊复合材料的吸放湿平衡含湿量进行测试。并且采用红外光谱仪、扫描电镜对双壳微纳米相变胶囊、双壳微纳米相变胶囊复合材料结构及形貌进行测试。通过数学拟合方法,依据菲克定律以及吸放湿滞回环的表现,发现双壳微纳米相变胶囊复合材料存在着"绑定"水分,并提出了化学吸附不可逆吸放湿机理。结果表明,双壳微纳米相变胶囊外壳高分子壁材在复合材料吸放湿过程中,既有类似石膏孔隙的物理吸附,同时也存在"绑定"水分的化学吸附;"绑定"水分量随双壳微纳米相变胶囊掺量增加而增加,并且不随等温条件下相对湿度改变而变化。

石膏基双壳微纳米相变胶囊复合材料制备及调温调湿性能研究

采用细乳液界面聚合法制备双壳微纳米相变胶囊。以建筑石膏作为基体材料,将双壳微纳米相变胶囊掺入石膏基体材料中,制备石膏基双壳微纳米相变胶囊复合材料。对其进行吸放湿试验测试分析、储放热试验测试分析和耐久性测试分析。利用电子扫描显微镜和差示扫描量热仪研究其表观形貌、热性能。结果表明:双壳微纳米相变胶囊已经达到微纳米共存的效果,可以有效填充在石膏基材料的细小孔隙中。当双壳微纳米相变胶囊掺量为30%时,石膏基双壳微纳米相变胶囊复合材料具有显著的吸放湿效果和储放热效果。石膏基双壳微纳米相变胶囊复合材料具有良好的耐久性。

微乳中界面聚合法制备包载胰岛素纳米胶囊

通过界面聚合法,以嵌段共聚物表面活性剂作为乳化剂得到结构紧密的微乳液,在该微乳液中制备聚氰基丙烯酸乙酯(PECA)纳米胶囊,产物粒径较小(约100 nm),与作为模板的微乳液液滴大小相对应。微乳组成对纳米胶囊粒径影响较大。微乳聚合所得聚氰基丙烯酸乙酯纳米胶囊对胰岛素的包裹率较大,最大超过90%。同时考察了胰岛素从纳米胶囊中的释放行为。

水性高分子纳米微球和纳米胶囊——水性树脂的研究及其在工业上的应用

水性高分子纳米微球和纳米胶囊是利用高分子材料制备的一种纳米微粒，是在中国-日本合作项目，中国-加拿大合作项目，天津市重大攻关项目，国家基金项目和国家高技术航天领域863-2的研究基础上建立的技术平台。它是将荷电高分子经纳米化技术处理制备的超微分散体或超微乳液。其粒径尺寸小、分布窄，一般在20-80纳米（如下图所示）。

微乳中复凝聚法制备壳聚糖-明胶纳米胶囊

以明胶和壳聚糖作为包裹材料，在O／W型微乳液模板中，用复凝聚的方法制备纳米胶囊，考察了影响合成纳米胶囊的主要因素，并进行了分析．结果表明，本实验采用的在微乳中复凝聚法合成了分散性好、粒度均匀、粒径200—400nm的球形纳米胶囊．制备了尼莫地平（NMP）纳米胶囊，得到包封率达到90％、粒径500～800nm的载药纳米胶囊．

微纳米胶囊缓释凝胶的制备与性能评价

为达到延缓聚合物凝胶成胶时间的目的,以部分水解聚丙烯酰胺、交联剂J_(1)(醋酸铬)和J_(2)(酚醛树脂)、除氧剂D-异抗坏血酸、疏水性气相纳米二氧化硅为原料制备了一种微纳米缓释凝胶。利用疏水颗粒在水溶液中的自组装作用将交联剂溶液封装于颗粒胶囊内部后加入聚合物溶液中,通过缓慢释放交联剂来实现延缓成胶时间的目的。研究了pH值对疏水颗粒封装能力以及疏水颗粒浓度对胶囊热稳定性、凝胶成胶时间、凝胶强度的影响。研究结果表明,缓释胶囊适用的溶液pH值范围为2~10,胶囊中疏水纳米二氧化硅颗粒用量为10%时,胶囊在240 h后30℃下分水率为3.33%,120℃下分水率为26.67%,稳定性良好;使用疏水纳米二氧化硅颗粒用量为10%的胶囊后,凝胶在30℃下成胶时间由48 h延长至486 h,在120℃下由1 h延长至144 h;30℃下成胶的凝胶储能模量G’由43 Pa增至313 Pa,屈服应力由102 Pa增至202 Pa。疏水颗粒制备的缓释胶囊具有较好的热稳定性,不仅能够延缓凝胶的成胶时间,而且能够增加凝胶的强度。

基于缓蚀剂负载型微纳米容器防腐涂层的研究进展

为了提高有机涂层的防腐能力与使用寿命,研究人员致力于将缓蚀剂通过微纳米容器封装后再与基料混合。这种方法相比于直接将缓蚀剂与基料混合,更能够提高其与基料的相容性,并实现缓蚀剂可控释放,从而增强涂层的防腐效果。综述了用于制备微纳米容器的3种常见材料,包括无机材料(埃洛石、二氧化铈、介孔二氧化硅、碳空心微球等)、有机材料(微胶囊、多孔微球)和无机-有机复合材料,在此基础上介绍了多重防腐微纳米容器。此外,还总结了4种常见的缓蚀剂的封装方式(直接封装法、低压浸渍法、层层自组装封装、共价键结合法),并对缓蚀剂负载型微纳米容器未来的发展趋势进行了展望。基于缓蚀剂负载型微纳米容器防腐涂层在复杂环境下发挥着重要作用,能有效延长其使用寿命并提高防腐能力,是防止金属腐蚀的有效手段。

超低渗透油藏微纳米胶囊驱油技术研究与应用

针对姬塬油田超低渗透C4+5油藏水驱矛盾突出、水驱状况变差、剩余油动用难度大等问题,通过两轮次微球调驱后效果逐渐变差,控水稳油难保障,因此开展活性微纳米胶囊驱油技术试验。按照先堵后驱的思路,研发了活性微纳米胶囊药剂,开展了室内评价和4个井组现场应用,取得了较好的驱油及降递减效果,有效的缓解了油藏水驱矛盾,实现区块剩余油的有效开采。

开口结构微/纳米胶囊的设计合成与光催化应用研究进展

纳米胶囊因其特殊的中空结构在光催化领域有着潜在的应用价值。绝大多数已报道的微/纳米胶囊为仅暴露外表面的全封闭结构,壳层的内表面无法得到充分利用。开口结构的壳层内外部都可以接触反应底物和光照,更有利于质量扩散,但是由于开口结构的形成机理和构效关系尚不明确而制约其光催化应用前景。本文综述了近年来国内外以“胶囊”名义对中空结构无机/有机纳米复合材料开展的光催化研究报道,重点介绍开口结构微/纳米胶囊的设计合成与光催化应用研究进展,并对基于金属-有机框架材料设计合成开口结构纳米胶囊及其光催化性能研究提出未来展望。

APEP型乳化剂在农药纳米胶囊制备中的应用研究

研究APEP型可聚合乳化剂在微乳液聚合法制备农药纳米胶囊中的应用.结果表明,与传统乳化剂相比,APEP型可聚合乳化剂有较低的临界胶束浓度,而且结构中含有双键,可以参加聚合使微乳液更加稳定.讨论了APEP型可聚合乳化剂的浓度对纳米胶囊的影响,当其浓度为7.19%时,平均粒径较小,约为288.5nm.

海藻酸疏水衍生物水悬纳米胶囊的制备及其性能

采用海藻酸辛酰胺作为囊材,基于微乳模板制备了功夫菊酯水悬纳米胶囊。采用透射电镜对纳米胶囊的形貌进行了考察;结合激光粒度仪对胶囊的粒径进行了分析;讨论了不同海藻酸辛酰胺、氯化钙和表面活性剂的用量对制备的胶囊粒径的影响;并使用气相色谱测定胶囊中功夫菊酯的释放量,研究其释放性能。结果表明:随着加入表面活性剂量的增加,纳米胶囊的粒径逐渐减小;当w(功夫菊酯)=2.5%,w(表面活性剂)=17.5%,w(海藻酸辛酰胺)=0.1%,w(CaCl2)=0.05%时,水悬纳米胶囊平均粒径为7.76 nm;功夫菊酯纳米胶囊累积释放率达到60%时需300 min,微乳需200 min,纳米胶囊减缓了芯药的释放。

微胶囊防晒剂的研制

以乳液状纳米级的TiO2 为芯材 ,采用明胶和壳聚糖作为壁材 ,通过复凝聚反应制备了包裹TiO2 的微胶囊。考察了种子浓度、pH值和心壁比等工艺条件对微胶囊产率和形态的影响。采用电子显微镜观测微胶囊的外观和粒径 ,结果表明 ,微胶囊的大小为几百纳米。同时 ,还考察了微胶囊对 2 80～ 5 5 0nm的光的吸收效果 ,结果显示 ,TiO2

用于功能热流体的相变材料微胶囊力学性能研究进展

相变材料微胶囊悬浮液用作传热流体时,具有传热温差小、载热密度高、储放热时间短等突出优点,但在研究和应用实践中常发现微胶囊经若干次泵送循环后严重变形、塌陷甚至破损,引起相变物质泄漏、聚结、黏壁、堵塞管路等后果,使体系性能显著恶化。为使这种悬浮液性能更稳定、循环寿命更长,本文综述了从微胶囊自身力学性能和循环流动稳定性两方面开展的实验和理论研究工作进展,认为微胶囊自身力学性能是影响其循环稳定性的内因,泵送作用是导致微胶囊破裂的主要外因。总结了两方面研究存在的问题,指出相关研究应朝规范测试表征方法、拓展研究客体范围、充分利用数值模拟技术等方向发展,使该领域的研究更加深入。

Fe_3O_4磁性液芯微胶囊的液化制备方法研究

探索了采用三步法制备液芯磁性微囊的新方法。采用喷雾法制备了磁性海藻酸钙微球,用激光粒度仪测得微球平均粒径为130μm。通过合成脲甲醛树脂对磁性海藻酸钙微球进行包覆,详细研究了脲甲醛预聚和缩聚条件对包覆结果的影响。最后对脲甲醛树脂包覆后的磁性海藻酸钙微球进行液化,结果表明,在一段时间内,液化效果受柠檬酸钠溶液浓度和pH值影响明显;最终微囊液化效果良好,体积增大,内部的磁性粒子向囊心集聚。

磁性聚N-异丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸纳米复合微球的制备与性能研究

以天然高分子羟丙基纤维素-聚丙烯酸(HPC-PAA)胶体微粒为模板,通过沉淀聚合法获得中空结构的聚N-异丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸(PNIPAm-PAA)纳米胶囊,平均粒径约为500 nm;然后运用静电作用自组装法和原位还原法将Fe3O4磁性纳米粒子负载于PNIPAm-PAA纳米胶囊上,制备获得Fe3O4/PNIPAm-PAA磁性纳米复合微球,粒径约为400 nm。制得的复合微球不仅具有一定的铁磁性(饱和磁化强度为5.5(A·m2)/kg,而且对抗肿瘤药物——盐酸阿霉素(Dox)显示了较高的载药率和较好的体外缓释效果,有望成为一种新型的靶向药物载体应用于药物输送体系。