第七章微乳化技术
《微乳化技术及应用》课件
微乳化技术的形成机制
微乳化技术的形成机制主要包括热力学平衡和动力学稳定性两个方面。
在热力学平衡方面，微乳状液的形成是自发过程，能够降低界面张力，减小自由能，使体系更加稳定。
在动力学稳定性方面，微乳状液的形成需要克服表面张力和黏性阻力等阻力，通过机械搅拌、超声波振 动等方式可以增加能量输入，促进微乳状液的形成。
《微乳化技术及应用》ppt课件
• 微乳化技术简介 • 微乳化技术的应用领域 • 微乳化技术的优势与挑战 • 微乳化技术的发展趋势 • 微乳化技术的前沿研究
01
微乳化技术简介
微乳化技术的定义
微乳化技术是指将两种或多种不相溶 的液体通过特定的技术手段，制备成 粒径在纳米级别的均匀、稳定的乳状 液。
生物相容性良好的微乳化体系研究
生物相容性材料的选择
研究如何选择和设计具有良好生物相容性的 材料，用于构建安全、无毒的微乳化体系。
生物相容性微乳化体系的 应用
在药物传递、生物医学工程等领域，生物相 容性良好的微乳化体系具有广泛的应用前景
，如用于药物载体、组织工程等。
THANK YOU
和美白效果。
医药领域
利用微乳化技术包覆药物，实现药物 的靶向输送和控释，提高药物的疗效
和降低副作用。
食品工业
将微乳化技术应用于食品添加剂的制 备，改善食品口感、提高食品品质和 稳定性。
石油化工
将微乳化技术应用于燃料油和润滑油 的制备，提高油品的性能和稳定性。
微乳化技术的未来展望
加强基础研究
深入探究微乳化现象的机理和影响因素，为新型 微乳化技术的研发提供理论支持。
微乳法知识概述
微乳法1. 几个根本名词、术语自1943 年Hoar 和Schulman 觉察热力学稳定的油-水-外表活性剂-助外表活性剂均相体系并于1959 年正式定名为微乳液(microemulsion)以来，微乳的理论和应用争论都获得了长足的进展，使微乳成为界面化学的一个重要并且是格外活泼的分支。
目前微乳化技术已渗透到日用化工、精细化工、石油化工、材料科学、生物技术以及环境科学等领域，成为当今国际上热门的、具有巨大应用潜力的争论领域。
※ 1.1 外表活性剂(surfactant)从分子构造看，这类化合物由非极性的“链尾”和极性的“头基”两局部组成。
非极性局部是直链或支链的碳氢链或碳氟链，它们与水的亲和力极弱，而与油有较强的亲和力，因此被称为憎水基或亲油基(hydrophobic or lipophilic group)。
极性头基为正、负离子或极性的非离子，它们通过离子-偶极或偶极-偶极作用与水分子猛烈相互作用并且是水化的，因此被称为亲水基(hydrophilic group)或头基head groups。
这类分子具有既亲水又亲油的双亲性质，因此又称为双亲分子。
由于双亲性质，这类物质趋向于富集在水/空气界面或油/水界面从而降低水的外表张力和油/水界面张力，因而具有“外表活性(surface activity); 在溶液中，当浓度足够大时，这类双亲分子则趋向于形成聚拢体，即“胶团”或“胶束”(micelle)。
这两个过程即分别是所谓的吸附(adsorption)和胶团化(micellization) 过程。
这种能产生吸附和胶团化的物质统称为“外表活性剂”，同时还被称为“双亲物质(amphiphile 〕等。
另一类具有类似构造的物质，如低分子量的醇、酸、胺等也具有双亲性质，也是双亲物质。
但由于亲水基的亲水性太弱，它们不能与水完全混溶，因而不能作为主外表活性剂使用。
通常它们(主要是低分子量醇)是与外表活性剂混合组成外表活性剂体系，因而被称为助外表活性剂。
《微乳化技术及应用》课件
提高石油的采收率
01
微乳化技术可以将表面活性剂 和其他化学剂以微小的液滴形 式分散在石油中，降低油水界 面张力，提高石油的流动性。
02
微乳化技术可以改善油藏的润 湿性，提高油藏的渗透性，从 而提高石油的采收率。
03
微乳化技术可以降低石油中的 杂质含量，提高石油的质量和 纯度。
降低燃料的毒性
微乳化燃料能够降低燃料中的有害物质含量，如硫、氮等，从而减少燃烧 产生的有害气体和颗粒物。
随着环保意识的提高，绿色、环保的微乳化产品将越来越受到市 场的青睐。Βιβλιοθήκη 感谢观看THANKS
农药和医药行业
在农药和医药行业中，微乳化技术主 要用于制备高效、低毒、环保的农药 和药物制剂，提高药物的生物利用度 和药效。
在医药领域，微乳化技术还可用于制 备靶向药物、纳米药物等新型药物制 剂，提高药物的疗效和降低副作用。
通过微乳化技术，可以将农药或药物 包裹在微小的液滴中，从而提高药物 的靶向性和稳定性，减少药物对非目 标生物的毒性。
燃料和石油工业
01
在燃料和石油工业中，微乳化技术主要用于提高燃料的燃 烧效率、降低污染物排放和提高石油采收率。
02
通过微乳化技术，可以将燃料或石油与水进行混合，形成稳定 的微乳液，从而提高燃料的燃烧效率和降低废气排放。
03
在石油开采中，微乳化技术可以用于提高采收率，通过将采出的 石油与表面活性剂和水混合形成微乳液，提高石油的流动性，从
提高药物的稳定性
01
02
03
微乳化技术能够将药物 溶解或分散在微小的液 滴中，形成稳定的药物 体系，防止药物的水解 和氧化等降解反应。
微乳化药物具有较高的 表面能，能够增加药物 的分散度和溶解度，从 而提高药物的稳定性和
微乳化技术及其在植物提取物中的应用
微乳化技术及其在植物提取物中的应用微乳化通常定义为两种含有适量的表面活性剂和助表面活性剂的互不相溶的液体所形成的稳定、各向同性、外观透明的分散体系。
一般分为油包水型（W/O）、水包油型（O/W）和双连续型（B.C）。
在油包水型（W/O）型的微乳液中，细小的水相颗粒分散于油相中，表面覆盖一层由表面活性物质分子构成的单分子膜；在水包油型（O/W）的微乳液中，细小的油相颗粒分散于水相中，水包油型微乳液可与水相共存。
当油水两相比例适当时会形成双连续型（B.C）微乳液。
微乳液虽然和普通乳状液一样含有不相互溶的液体，但是性质明显不同于普通乳状液，在外观上，微乳液是透明的液体，而普通乳状液是不透明液体；在稳定性方面，微乳液很稳定，用离心机离心也不能使之分层，而普通乳状液不够稳定，用离心机离心易于分层。
关于微乳液的形成机理，目前有3种理论，第一种是界面混合膜理论，该理论认为微乳液之所以能自发形成是由于表面活性剂的作用，使油/水界面产生瞬时负界面张力，形成由表面活性剂、油和水组成的混合膜，体系自发扩张界面，形成微乳液。
第二种是溶解理论，该理论认为微乳是油相和水相增溶于胶束或反胶束中，胶束逐渐变大而溶胀到一定颗粒范围内形成的。
第三种理论是热力学理论，该理论认为微乳液形成的自由能是由表面活性剂降低了油水表面张力的程度所决定的。
目前微乳化技术在植物提取物主要应用于澄清化方面。
我们都知道，对于大部分液态的植物提取物都存在外观浑浊、久放会出现后沉淀的现象。
解决这一问题的传统方法冷冻过滤法，该方法的缺点是在冷冻过程中可能会导致植物提取物中的一些活性成分和风味成分析出，在过滤过程中除去从而影响提取物的品质。
同时该方法得到的提取物在短时间内不会有沉淀析出，但是久放后还是有后沉淀现象出现。
而通过微乳化技术既能保留植物提取物中的活性成分和风味成分，又能保证产品的外观澄清透明，且久放也不会出现沉淀。
最新-微乳化技术在纳米材料制备中的应用研究 精品
微乳化技术在纳米材料制备中的应用研究一般情况下，我们将两种互不相溶液体在表面活性剂作用下形成的热力学稳定的、各向同性、外观透明或半透明、粒径～100的分散体系称为微乳液。
相应地把制备微乳液的技术称之为微乳化技术。
自从80年代以来，微乳的理论和应用研究获得了迅速的发展，尤其是90年代以来，微乳应用研究发展更快，在许多技术领域如三次采油，污水治理，萃取分离，催化，食品，生物医药，化妆品，材料制备，化学反应介质，涂料等领域均具有潜在的应用前景。
我国的微乳技术研究始于80年代初期，在理论和应用研究方面也取得了相当的成果。
1982年，首先报道了应用微乳液制备出了纳米颗粒用水合胼或者氢气还原在／型微乳液水核中的贵金属盐，得到了单分散的，，，金属颗粒3～。
从此以后，不断有文献报道用微乳液合成各种纳米粒子。
本文从纳米粒子制备的角度出发，论述了微乳反应器的原理、形成与结构，并对微乳液在纳米材料制备领域中的应用状况进行了阐述。
1微乳反应器原理在微乳体系中，用来制备纳米粒子的一般是／型体系，该体系一般由有机溶剂、水溶液。
活性剂、助表面活性剂4个组分组成。
常用的有机溶剂多为6～8直链烃或环烷烃；表面活性剂一般有［2一乙基己基］磺基琥珀酸钠］。
、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠阴离子表面活性剂、十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂、聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂等；助表面活性剂一般为中等碳链5～8的脂肪酸。
／型微乳液中的水核中可以看作微型反应器或称为纳米反应器，反应器的水核半径与体系中水和表面活性剂的浓度及种类有直接关系，若令＝［2／［表面活性剂］，则由微乳法制备的纳米粒子的尺寸将会受到的影响。
利用微胶束反应器制备纳米粒子时，粒子形成一般有三种情况可见图1、2、3所示。
将2个分别增溶有反应物、的微乳液混合，此时由于胶团颗粒间的碰撞，发。
微乳技术
W/O or O/W 型 需大量机械能形成
微乳增溶性
微乳液中同时存在水相和油相，具有良好的溶 解性能，既能溶解非极性的疏水性药物，又能 溶解极性的亲水性药物。微乳作为一个给药系 统，可以保护稳定性差的药物，增加难溶性药 物的溶解度，提高生物利用度，控制药物释放 及减少用药个体差异等等。研究发现，不管是 水溶性药物还是油溶性药物，在微乳液中的增 溶量并不简单地等同于药物在水中和油中的溶 解度之和，而是高出很多。
例：丹参酮（Tan)微乳制备工艺的初选
单因素试验初选处方和制备工艺 1搅拌温度、搅拌时间、搅拌速度的影响 先后在不同搅拌温度、时间、速度的条件下制备微乳，发现搅拌温度对微 乳的制备影响不明显，室温即可；搅拌时间以l一2 h为易；搅拌速度宜快。 2制备工艺的选择 先后用超声法、高压乳匀法、超声。高压乳匀法制备了Tan微乳，均能得 到外观透明的胶体溶液。但超声一高压乳匀法所得微乳工艺稳定，粒度分 布窄。 3药物浓度的影响 由于Tan难溶于水，具有较高的油水分布系数(109Poct=5．2)，为药物制 成微乳提供了前提条件。实验证明，当Tan投药量>0．5 mg／mL时，Tan 很难溶于油相，因此，确定药物浓度为O．5 mg／mL。 4 乳化剂的选择 先后用磷脂、F-68、Tween80单用或联用作为乳化剂，制备Tan微乳。磷 脂所得微乳粒径较大，Tween80制得亦偏大，F一68制得的微乳粒径较小， 但包封率低；磷脂和F-68联用效果最佳，可制得形态、粒径、包封率均较 好的微乳。 5助乳化剂的选择 在确定其他条件的前提下，先后试用了乙醇、正丁醇、甘油、山梨醇4种 助乳化剂。其中以甘油和山梨醇二者联用对提高包封率、减小粒径作用最 明显。
例:水性苯丙微乳液制备工艺
微乳化技术及应用知识讲解
Reduced particle
Step 1
Step 2
Solubilization of reactants A Contact of different of reactants
A-Metal salt B-Reducing agent
diffusion
Reducing agent
在最优反应物浓度条件下可获得最小的粒子粒径。
Ravet et al(1987)利用成核过程解释这一现象： 反应物浓度较低时，用于形成成核中心的粒子数量较少，
因此反应之初只形成少量的成核中心，导致粒径较大； 增加反应物浓度，成核数目增多，粒径尺寸降低； 继续增加反应物浓度，成核数目达到一定程度时保持不变，
其光学、催化及电流变等性质．
Step 1 Solubilization of reactants
Step 2 Contact of different rfactant
Organic solvent
Reducing agent
Step 3 Reaction, nucleation and growth of primary particle
▪ 絮凝、洗涤法－在己生成有纳米粒子的反胶团微乳液中加入丙酮或丙酮 与甲醇的混合液，立刻发生絮凝。分离出絮凝胶体，用大量的丙酮清洗， 然后再用真空烘干机干燥即得产品。
产品粒径及形态的影响因素
▪ 微乳液组成的影响 纳米微粒的粒径与微乳液的水核半径有关,很多文献实验表明：相同
条件、制备相同微粒的情况下，在一定范围内：
微乳化技术及应用
Introduction
▪ 1943 Hoar and Schulman ▪ 1959 Schulman
乳化与微乳化技术
乳化与微乳化技术
乳化是指将两种或更多的不相溶物质通过混合和搅拌的方法形成均匀分散的乳状液体。
其中一种物质是液体，被称为连续相；另一种或多种物质以微小颗粒悬浮于连续相中，被称为分散相。
乳化过程中使用的物质称为乳化剂，它能够降低液体之间的表面张力，促进分散相的分散。
微乳化是指乳化过程中形成的颗粒粒径小于100纳米的乳状液体。
与传统乳化相比，微乳化具有更小的颗粒粒径、更大的比表面积和更好的稳定性。
微乳化技术可用于制备药物纳米颗粒、浓缩乳化液、清洗剂、皮肤护理产品等。
乳化和微乳化技术在许多领域有广泛应用。
在化妆品和个人护理产品中，乳化技术可用于制备乳液、乳霜、乳液等产品，使其具有良好的质地和稳定性。
在食品行业，乳化技术可用于制备乳酸饮料、乳酪、酱油等产品，使其具有更好的口感和质地。
在制药领域，微乳化技术可用于制备纳米药物载体、药物乳剂等，提高药物的生物利用度和稳定性。
乳化和微乳化技术的应用还延伸到农业、油田开发、石油化工等领域。
它们可以用于制备农药、增稠剂、润滑剂等产品，提高产品的效果和性能。
此外，乳化和微乳化技术还可用于环境保护和废水处理，将油水乳化液中的油分离出来，达到净化水体的目的。
微乳化技术及应用
产品粒径及形态的影响因素
微乳液组成的影响 纳米微粒的粒径与微乳液的水核半径有关,很多文献实验表明：相同 条件、制备相同微粒的情况下，在一定范围内：
水核半径∝ 表面活性剂 微乳液界面膜的影响 不同的表面活性剂形成反相胶束的聚集数不同，因而构成的水核大 小和形状也不同。对于不同类型的表面活性剂，若碳原于数相同，则所 形成的反相胶束聚集数大小顺序： 非离子表面活性剂＜阳离子表面活性剂＜阴离子表面活性剂
微乳液中纳米微粒的形成机理：
水核 作为“微型反应器”，其大小可控制在10～100nm，是理想的
化学反应介质。
微乳液的水核尺寸是由增溶水的量决定的，随增溶水量的增加而增大。
化学反应就在水核内进行成核和生长，由于水核半径是固定的，由于界面 强度的作用，不同水核内的晶核或粒子之间的物质交换受阻，在其中生成
Step 3 Reaction, nucleation and growth of primary particle Metal cluster
surfactant
Reduced particle
Reducing agent Organic solvent
Step 1 Solubilization of reactants A
微乳液物理性质的应用 将低浓表面活性剂胶团溶液注入油井
驱油工艺
用较高浓度表面活性剂，且注入的浆液是由三种或 更多组分构成的微乳液 油藏化学中提高原油采收率 微乳燃料 微乳农药 食品工业中的微乳液 微乳用于保护生态和改善环境 洗涤液、化妆液 其他领域
用于洗涤和吸收各种污染物； 可以改善环境而巳具有更高的燃烧效能。
反胶团微乳液制备的方式
（ I）
反应物A 发生化学反应
微乳化技术及应用的研究
悄灾广
（ 辽宁康博士集团鞍 山智邦化学有限公司， 宁 台安 辽 １４ ０ ） １１ ０
【 要】 介绍 了 摘 微乳液的特性、 形成机理 以 及微乳化技术在各行业中的应用 ， 对其发展前景进行 了展望。 【 关键词 】 微 乳液 ； 微乳化技术； 应用
般情况下 ， 我们将两种互 不相溶液体在 表面 活性 剂作 用下形成 的 加 以限制 ， 减少柴油机 Ｎ ｘ Ｏ 排放 的对策 之一是采用水乳化燃 料 ， 水乳化燃 热力学稳定 的、 向同性、 观透明或半透 明、 各 外 粒径 ｌ １０ ｍ的分散 体系 料 已成为可减少 ３ ％左右 Ｎ ｘ 一 ０ｎ ０ Ｏ 排放 的一种最有效 的方法。三是提高经济 称为微乳液 。根据表面活性 剂性质和微 乳 液组 成 的不同 ， 微乳 液可呈 现 效益 。 的微乳 化剂可 以在每 吨柴油使 用 中节省 ５０— ０ ０ 不等。 目 好 ０ １０ 元 为水包 油和 油包 水 两种 类 型。制备 微 乳 液 的技 术称 之 为微 乳 化 技术 前 ， 在我国柴油微乳 化技术 已经有 了一定的发展 ， 但至今 尚未大面积推广 （Ｅ ） Ｍ Ｔ 。它是由 Ｈ ａ 和 Ｓｈ ｌ ａ ９ ３ ｏ ｒ ｃｕ ｎ１４ 年发现 的 ， ｍ 并于 １５ ９９年将油 一 水 使用。这说 明仍存在有待于进一步研究解决 的问题 ： １ 微乳化过 程和机 （） 表面 活性剂 一 助表 面活性剂形成的均相体 系正式定名为微乳 液（ ｉ ｏ 理还需要做更深入的研究和探讨 。（ ） 品质量仍是制 约微乳化 柴油 应 ｍｃ — ｒ ２产 ｅ ｕｓ ｎ 。 ｍ ｌｏ ） ｉ 用的关键 因素之一 ， 研制价格 低廉 、 化效 率高、 乳 乳化 质量 过硬的乳化 剂 是微乳化柴油推广应用的前提 。（ ） ３ 对微乳化柴油 的性 能， 如微乳 化柴油 １ ．微乳液特性 拒水性、 发火性 、 稳定性 、 低温性 、 腐蚀性等性 能如何 ， 还需要认 微乳液具有 以下特性 ： １ 超低 的界面张力 ： （） 在微乳 液体系中油／ 水界 的互溶性 、 ４使 经济性 、 排 面张力可降至超低值 ｌ ． —１ 一ｍ ． Ｏ３ ０ Ｎ ｍ～。 （ ） 大 的增 溶量 ： ／ 型 真研究和探索和改进。（ ） 用微乳化 柴油 的发 动机动力性 、 ２很 ｏｗ 以确定取 得最佳 节油和排 放效果 的掺水 量和工 微乳液对油 的增溶量 一般为 ５ 左右 ， ＷＩ ％ 而 Ｏ型微乳液 对油 的增 溶量一 放特性需要进一 步考察 ， 般为 ６ ％左右。（ ） ０ ３ 粒径 ： 微乳液液滴 的大小一般为 １ 一ｌＯ ｍ。 ０ Ｏ ｎ 胶束的 作条件。 ４５ ． ．微乳化技术在农药行业 中的应用 大小一般为 １￣ ０ ｍ， ＇ １ｎ 微乳液的粒径介 于胶束与乳状 液之间。（ ） － ４ 热力学 微乳化农药是 利用 微乳 化高 新技 术对传 统农 药进行 改性 增效 的技 稳定性 ： 微乳液很稳定 ， 长时间放置也不会分层和破乳。 术。它在生产过程 中不使用三苯类溶 剂 ， 降低 了生产成本 ， 减少 上环境污 ２ ．微乳液的形成机理 能有效地 附着在植 物 关于微乳液的形成机理 ， 历史上提出了许多理论 ， 中以 Ｗｉ ｏ 的 Ｒ 染。微乳化 能形成 比乳剂 型农 药更 小 的喷 雾颗粒 ， 其 ｎｒ ｓ 叶面上 ， 具有更好 的粘 附， 铺展 ， 湿和渗 透作用 ， 润 能更好 地发挥药效 ， 从 比理论更为完善。Ｒ比理论从分子 间相 互作用出发 。 为表面活性剂 、 认 助 表面活性剂、 水和油之 间存在着相互作 用 ， 并定 义 Ｒ＝（ ｃ—Ａ ｏ ｉ ／ 而提高农药 的药理性能 和利 用 效率 。微 乳 化农 药能 降低农 药原 油用 量 Ａ ｏ ｏ—Ａｊ ） ０ 不使用有害溶剂 ， 降低生产成本 ２ ％以上 。微乳化农药 的生产 ０ （ ｃ —Ａ ｗ Ａ ｌ 。式 中 Ａ ｏ Ａ ｗ分别为油 、 与表 面活性剂之 间的 １ ％以上 ， Ａｗ ｗ — ｈ） １ ｃ和 ｃ 水 现有农 药生产厂不需新增装 置 ， 只需对设 备稍加 改造及可 内聚能 ， ｏ 和 Ａ ｗ分别为油分 子之间和水 分子之 间的 内聚能 ， ｉ为表 工艺比较简单 ， Ａｏ ｗ Ａｉ 面活性剂亲油基之间 的内聚能 ，ｗｗ为表 面活性剂 亲水 基之间的内 聚能。 生产 。 Ａ ４６ ．．微乳化技术在原油 开采 中的的应 用 微乳液体系中可以分为 ４个类 型 Ｗｉｓｒ、 ｎｏｌ、 ｎｏｌｌ Ｗｉｓｒ ｎｏｌＷｉｓｒ Ｗｉｓｒ 和 ｌ ｌ ｎｏⅣ。 所谓提高原油采收率是指通过注入原来 油藏中没有的各种物料驱 替 Ｗｉｏ ， １是水包油型微液 ； ｉ ｏ ｌ ｌ ｒ Ｒ＜ ， ｓＩ Ｗ ｎ ｒ ， ｌ是油包水型微乳液 ； ｎｏ ｓ ｌ Ｒ＞ ， Ｗｉ ｒ ｓ 二次采 油是指 用 Ⅲ是 Ｉ Ｉ 的中间相 ， １ 为中相微乳液 ， 和 Ｉ Ｒ＝ ， 是双连续 相结构。其 中 Ｗｉ 出参与原油 。一次采油是靠地 下油藏 自身 的压力开采 ； ｎ — 注气或注水等手段是油藏 中局 部增 加压力 ； 次采油则 是指二 次采油后 三 ｓ ． ｎｏ Ｉ、 ｎｏ１ 为三相体 系， ｏ Ｗｉ ｒＩ Ｗｉ ｒ １ ｄ ｓ ｓ １ 在加入合 适表面 活性 剂时可 以形成 所采用的任何技术 ， 微乳液驱油是其 中比较有效 的一种 。 ＷｉｅＩ 为单相体系 ， ＷｉｅⅢ的特殊形式。 ｒｒＶ， ｉ 是 ｒｒ ｉ 微乳技术用于三次采油 ， ６ 从 ０年代就 已开始 ， ７ Ｏ年代 的两 次石油危 ３ ．乳化剂 的选 用与乳化 方式 的选择 机大大加速 了这方面的工作。微乳液驱油之所 以能驱油最主要 的原 因是 微乳化技术主要包括乳化剂的选用 与乳 化方式 的选择 。 目 常用的 前 微乳液能产生超低的油 一 驱替液界面张力。 乳化剂有天然 的， 也有合成的 ， 包括 亲水性 高分子材 料 、 固体 粉末和 表面 ４７ ． ．微乳化技术在润滑剂 中的应用 活性剂三 大类 ， 必要 时也可采用 两种 以上 材料形 成的混合型乳化剂 。 乳化 金属加工按 时用特性 分为金 属切削液 和金属成 型液 （ 含拉拔 、 轧制 、 剂 的选用应综合考虑乳化 性能 ， 剂稳定 性、 乳 毒性 、 价格 等因素 。乳化 方 锻压等） 两大类 。每一 品种再按介 质状况分 为油 基型（ ｔｉ ｎｏ ） ｓ ８ ｌ 和水基 ｒ ｉ 式应根据制剂制备 的要求合理地选用 ， 目前常用的乳化设备有搅拌器 、 胶 型（ ａｒ ｕ ） Ｗ ｔ ｆｉ 。水基 液又分为可溶性油（ｏ ｂ ｉ 、 ｅｌ ｄ Ｓｌ ｌ Ｏｌ 半合成液 （ｅ ｉ ｕｅ ） Ｓｍ — 体磨 、 超声波乳化器 、 高速搅拌器 、 高压乳匀机等。 ｓ ｔ ｔｓ（ ｙ ｈ ｉ ） 亦称 为微乳 液 （ ｉ ｏｍ ｌ ｎ ） 合成 液 （ ｙｔ ｔｓ 。乳化 ｎ ｅｃ ｍｅ ｅ ｕｓ ） 和 ｒ ｉ ｏ Ｓ ｎ ｅ ｃ） ｈｉ ４ ．微乳液的应用 液是矿油中加入乳化剂溶 于水后形 成 的； 半合成 液是 由油 、 表 面活性 水、 ４１ ． ．微乳液在化 妆品中的应用 剂、 助表面活性剂 、 和各种添加 剂形成 的透 明油状 液体 ； 合成 液则完 全不 微乳 液比起乳状液来制取化妆品时有以下许多 明显 的优点 ： １ 光学 含 油 ， （） 是一些化合物直接加 入水后 形成 的透明液 体。微乳化 油是一种 介 透 明， 任何不均匀性或沉淀 物的存在都 容易被 发觉 ； ２ 是 自发形成 的 ， 于乳 化油和合成切削液之 间的新 型金属加 工液产 品 ， （） 它既具 有乳化 油的 具有节能高效的特点 ；３ 稳 定性好 ， 以长期储藏 ， （） 可 不分层 ；４ 有 良好的 润滑性 ， （） 又有合成切 削液的清洗性 ， 逐步发展 为乳化油和合成液的换代产 增溶作用 ， 以制成含油成分 较高的产 品 ， 可 而产 品无油腻 感 ， 通过 微乳液 品。 的增溶性 ， 还可 以提高活性成分和药物 的稳定性 和效 力 ； ５ 胶束粒子细 （） ４８ ． ．微乳化技术在萃取分 离中的应用 小． 易渗入皮肤 ；６ 微乳 液还可 以包裹 Ｔ ２和 Ｚ Ｏ纳米粒子 ， （） ｉ ０ ｎ 添加在化 微乳液作为分离介质具有很 多独 特的性 质 ， 如纳 米尺度 的球 形或 双 妆品中具有增 白、 吸收紫外线 和放射红 外线等 特性。所 以微乳 液化妆 品 连续结构 ， 快速聚合又再分离 的动力学结 构 ， 和增溶特性 。利用微乳 液作 近年来发展 非常迅 速 ， 在化妆品的多个领域得到 了很好 的应用 ， 市场前景 为分离介质具有分离速度快 、 分离效 率高 、 择性好 等优点 ， 选 可应用 于多 非 常广 阔。 种领域 中的萃取分离。 ４２ ． ．微乳液在美发 中的应用 ５ ．结 论 及 展 望 曾有一些文献比较 了微乳 液和一 般乳状 液与 头发 中角蛋 白的作用 ， 半个世纪以来 ， 液的理论研究和应用开发取得 了显著 的成就 ， 微乳 尤 称硅油类微乳液 ， 具有 较低的 表面能 、 因其 内聚力 和剪切 黏度 ， 可降 低头 其近几年以来 ， 微乳技术应用 研究发 展更快 �
高压射流纳微乳化
高压射流纳微乳化高压射流纳微乳化是一种重要的分散技术，广泛应用于食品、化工、制药等领域。
本文将从原理、工艺和应用三个方面介绍高压射流纳微乳化的相关内容。
一、原理高压射流纳微乳化是利用高速射流将两种不相溶的液体混合并分散成微小的液滴。
其原理主要有两个方面：一是高压射流能够提供足够的剪切力和能量，使液滴分散更为均匀；二是高压射流使得液体在瞬间受到压力和温度的突变，从而改变了液体的物理和化学性质，促进了纳米级乳化。
二、工艺高压射流纳微乳化的工艺包括三个主要步骤：预混、高压喷射和分离。
首先，将两种不相溶的液体预先混合，并加入乳化剂。
然后，通过高压泵将混合液体喷射出来，经过高速喷射形成高速射流。
最后，将射流冷却或降压，使乳化液中的微小液滴聚集成乳状液体，并通过分离装置分离出纳米级乳化液。
三、应用高压射流纳微乳化技术在食品工业中的应用十分广泛。
例如，可以利用高压射流纳微乳化技术将食用油与水混合，制备出具有良好风味和质感的乳化食品，如沙拉酱、酱料等。
此外，高压射流纳微乳化还可以用于制备纳米级食品添加剂，提高食品的稳定性和口感。
在化工领域，高压射流纳微乳化技术被广泛应用于油水分离、催化剂制备等方面。
通过高压射流纳微乳化，可以将油水混合物中的微小液滴迅速分离，实现高效的油水分离。
此外，高压射流纳微乳化还可以用于制备纳米级催化剂，提高反应效率和催化剂的稳定性。
在制药行业，高压射流纳微乳化技术也有重要应用。
例如，在药物制剂中，可以利用高压射流纳微乳化技术将水溶性和油溶性药物纳米级乳化，提高药物的生物利用度和稳定性。
此外，高压射流纳微乳化还可以用于制备纳米级药物载体，增强药物的靶向性和控释性。
高压射流纳微乳化技术是一种重要的分散技术，具有广泛的应用前景。
通过合理选择工艺参数和乳化剂，可以实现纳米级乳化液体的制备。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善，高压射流纳微乳化技术将在食品、化工、制药等领域发挥越来越重要的作用，为相关产业的发展提供有力支持。
微乳化技术及应用
Step 1 Solubilization of reactants
Step 2 Contact of different of reactants
Metal ion
Water surfactant
Organic solvent
Reducing agent
Step 3 Reaction, nucleation and growth of primary particle
(3)中相微乳液及其制备
▪ 中相微乳液在三次采油中具有非常重要的作用。 ▪ 是双连续型微乳液的一种，必须与过量的水和过量的油平衡共存
(winsorⅢ型)，故此又称为三相微乳液, 仅与过量的水平衡共存 (winsorⅡ型)的则称为上相微乳液(W/O型)，与过量的油平衡共存 (WinsorⅠ型)的称为下相微乳液(O/W型)。 ▪ 采用盐度扫描法制备,当体系中油的成分确定，油水比值为1(V／V)，以 及体系中表面活性剂和助表面活性剂的比例与浓度确定，如果改变体系 中的盐度，由低到高增加，依次得到三种状态即WinsorI ,Ⅲ, Ⅱ 型
此时离子浓度继续增加就会导致粒子粒径的增大。
Reducing agent
＝ 3～5
met性剂
▪ 微乳液界面膜的影响 不同的表面活性剂形成反相胶束的聚集数不同，因而构成的水核大
小和形状也不同。对于不同类型的表面活性剂，若碳原于数相同，则所 形成的反相胶束聚集数大小顺序：
非离子表面活性剂＜阳离子表面活性剂＜阴离子表面活性剂
▪ 反应物浓度的影响 适当调节反应物的浓度，可使制取粒子的大小受到控制。理论上，
微乳液法的特点
▪ 粒径分布较窄，易控制,可以较易获得粒径均匀的纳米微粒． ▪ 通过选择不同的表面活性剂分子对粒子表面进行修饰，可获得所需特殊
微乳液法的原理及应用
微乳液法的原理及应用1. 引言微乳液法是一种重要的纳米粒子制备方法，在材料科学、化工工艺以及生物医学等领域有着广泛的应用。
本文将介绍微乳液法的原理，并探讨它在不同领域的应用情况。
2. 微乳液法的原理微乳液法是利用表面活性剂和油相之间的相互作用力，形成稳定的微乳液，然后通过适当的方法将其转化为纳米粒子的制备方法。
微乳液法的原理基于以下几个关键步骤：2.1 表面活性剂选择在微乳液法中，表面活性剂的选择非常重要。
合适的表面活性剂能够有效地降低油相和水相的表面张力，并促进微乳液的形成。
常用的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。
2.2 油相选择油相是指在微乳液中的非极性溶剂，通常是有机溶剂。
合适的油相选择能够提供适合的环境条件，促进纳米粒子的形成和稳定。
2.3 能量输入微乳液法需要通过能量输入来促进反应的进行。
通常可以采用机械搅拌、超声波处理或高压均质等方法来提供能量输入，以实现纳米粒子的制备。
3. 微乳液法的应用微乳液法在不同领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用领域：3.1 材料科学微乳液法可以用于制备纳米材料，如金属纳米粒子、氧化物纳米颗粒等。
这些纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，在催化、光学、电子学和生物医学等方面有着重要的应用。
3.2 化工工艺微乳液法可以用于调控反应过程中的粒子大小和形状，从而改善化工工艺的效率和产品品质。
例如，在聚合反应中，微乳液法可以控制粒子大小和分散性，提高聚合反应的选择性和产率。
3.3 生物医学微乳液法在药物输送和生物成像等方面也有着广泛的应用。
通过调控微乳液的组成和结构，可以将药物有效地封装进纳米粒子中，提高药物的稳定性和生物利用度。
此外，微乳液还可以作为载体用于生物成像，如荧光探针的传递和MRI对比剂的制备。
4. 结论微乳液法是一种重要的纳米粒子制备方法，具有较广泛的应用前景。
通过选择合适的表面活性剂和油相，以及适当的能量输入方式，可以制备出具有特殊性质的纳米材料。
乳化与微乳化技术 pdf
乳化与微乳化技术乳化与微乳化技术是一种广泛应用于化工、食品、医药等领域的技术，旨在将两种不相溶的液体相互分散，形成稳定且均匀的混合物。
本文将详细介绍乳化与微乳化技术的原理、应用以及发展趋势。
一、乳化与微乳化技术的原理乳化技术是通过添加乳化剂或表面活性剂，降低两种不相溶液体间的界面张力，使它们形成乳状液的过程。
乳状液由连续相和分散相组成，连续相通常是水或油，而分散相则是与连续相不相溶的另一种液体。
根据连续相和分散相的不同，乳状液可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型。
微乳化技术是乳化技术的一种延伸，其形成的乳状液粒径更小，通常在10-100纳米之间。
微乳液的稳定性更高，具有超低界面张力和高增溶能力等特性。
微乳化技术主要依赖于微乳反应器，该反应器由有机溶剂、水溶液、表面活性剂和助表面活性剂组成。
在微乳体系中，水核可以看作微型反应器或纳米反应器，反应器的水核半径与体系中水和表面活性剂的浓度及种类有直接关系。
二、乳化与微乳化技术的应用1．化工领域：在化工生产中，乳化与微乳化技术被用于合成各种纳米粒子。
例如，利用微乳液制备出了纳米颗粒，如金属颗粒（Pt、Pd、Ru、Ir等）和其他无机纳米粒子。
这些纳米粒子在催化、光电、磁性等领域具有广泛应用。
2．食品领域：在食品工业中，乳化与微乳化技术用于改善食品的口感、稳定性和保质期。
例如，制作奶油、冰淇淋等乳制品时，需要运用乳化技术将油脂和水均匀混合，提高产品的口感和稳定性。
同时，微乳化技术还可用于增强食品中营养成分的生物利用度。
3．医药领域：在医药领域，乳化与微乳化技术主要用于提高药物的溶解度和生物利用度，以及制备药物传递系统。
例如，许多难溶性药物可以通过微乳化技术增溶后制成口服制剂或注射剂，从而提高药物的疗效和降低副作用。
此外，乳化与微乳化技术还可用于制备脂质体、纳米粒等药物传递系统，实现药物的靶向输送和缓释。
三、发展趋势随着科学技术的不断发展，乳化与微乳化技术也在不断创新和完善。
微乳化技术.doc
微乳化技术1微乳反应器原理在微乳体系中，用来制备纳米粒子的一般是W／O型体系，该体系一般由有机溶剂、水溶液。
活性剂、助表面活性剂4个组分组成。
常用的有机溶剂多为C6～C8直链烃或环烷烃；表面活性剂一般有AOT［2一乙基己基］磺基琥珀酸钠］。
AOS、SDS（十二烷基硫酸钠）、SDBS（十六烷基磺酸钠）阴离子表面活性剂、CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）阳离子表面活性剂、TritonX（聚氧乙烯醚类）非离子表面活性剂等；助表面活性剂一般为中等碳链C5～C8的脂肪酸。
W／O型微乳液中的水核中可以看作微型反应器（Microreactor）或称为纳米反应器，反应器的水核半径与体系中水和表面活性剂的浓度及种类有直接关系，若令W＝［H2O／［表面活性剂］，则由微乳法制备的纳米粒子的尺寸将会受到W的影响。
利用微胶束反应器制备纳米粒子时，粒子形成一般有三种情况（可见图1、2、3所示）。
（l）将2个分别增溶有反应物A、B的微乳液混合，此时由于胶团颗粒间的碰撞，发生了水核内物质的相互交换或物质传递，引起核内的化学反应。
由于水核半径是固定的，不同水核内的晶核或粒子之间的物质交换不能实现，所以水核内粒子尺寸得到了控制，例如由硝酸银和氯化钠反应制备氯化钠纳粒。
（2）一种反应物在增溶的水核内，另一种以水溶液形式（例如水含肼和硼氢化钠水溶液）与前者混合。
水相内反应物穿过微乳液界面膜进入水核内与另一反应物作用产生晶核并生长，产物粒子的最终粒径是由水核尺寸决定的。
例如，铁，镍，锌纳米粒子的制备就是采用此种体系。
（3）一种反应物在增溶的水核内，另一种为气体（如O2、NH3，CO2），将气体通入液相中，充分混合使两者发生反应而制备纳米颗粒，例如，Matson等用超临界流体一反胶团方法在AOT一丙烷一H2O体系中制备用Al（OH）3胶体粒子时，采用快速注入干燥氨气方法得到球形均分散的超细Al（OH）3粒子，在实际应用当中，可根据反应特点选用相应的模式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
五、ZnCO3的制备工艺（反胶束模型的应用） ----共混法（两种胶束的融合） （1）反应物ZnCO3 制成微乳液1： a、0.1mol/l Zn(NO3)2水溶液 b、表面活性剂：CTAB（十六烷基三甲基溴 化铵） c、助表面活性剂： 正丁醇 d、油相：正庚烷
• （2）反应物（NH4）2CO3 制成微乳液2： a、0.1mol/l （NH4）2CO3水溶液 b、表面活性剂：CTAB（十六烷基三甲基 溴化铵） c、助表面活性剂： 正丁醇 d、油相：正庚烷 （3）微乳液1和微乳液2混合，稍加搅拌， 让液滴碰撞聚集
第七章微乳化技术
一、概述 1、乳状液的形成： 例： 2、微乳液定义p78：微乳液是两种不互溶的液体形成的热力 学稳定的，各向同性的，外观透明或半透明的单分散体系， 微观上由表面活性剂界面膜所稳定的一种或两种液体的微滴 所构成的。 3、乳状液定义（补充）：一种或几种液体以液珠形式分散 在另一种不相混溶的液体中构成的分散体系（几种不互溶的 液体分散在一种液体中，叫多分散体系）
三、水核内超细颗粒形成机理p80 例： 1、渗透反应机理---直接加入法p80 例 1） 2） 3) 2、融合反应机理---共混法p80 1） 2）
四、影响纳米粒子制备的因素 增溶剂：指表面活性剂能增加难溶物质在水中的溶解度，能 起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。 1、增溶剂的选择：p80-81 2、反应物浓度的影响p81 3、反胶束或反向微乳液滴界面膜的影响p81 1） 2）
（4） ZnCO3微粒在胶束内产生，阻止粒子进 一步生长和凝聚。 （5）1:1（甲醇或氯仿：水）洗去油相和表面 活性剂（有机相易溶解在甲醇中）
（6反向胶束模型p79-80 1、反向胶束为球形（p79最后一段） 2、反向胶束内核叫“水池”，水池半径与胶束半径成正比 3、反向胶束中水含量R=【W】/【S】=水/表面活性剂 （摩尔 比） “水池”半径r=1.8R+15，r=1.8 【W】/【S】+15 （经验公式） **表面活性剂含量高，水池半径r小，在水池中合成纳米颗粒 小，反向胶束相当于仿生合成中的自组装体系。
4、乳状液、微乳液、胶束溶液的区别p79表6-1 5、乳状液和微乳液一样有两种类型 （1）油分散在水中，如：牛奶叫水包油，用O/W 表示 （2）水分散在油中，如：原油叫油包水,用W/O表示 微乳液介于乳状液和胶束溶液之间的过渡物，因此，它兼有 胶束好普通乳状液的性质。 三种溶液表面活性剂含量是： 胶束＞ 微乳液＞ 乳状液