第6章-微乳化技术及应用资料
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《微乳化技术及应用》课件
这种乳状液由水相、油相和表面活性 剂组成，具有良好的分散性和稳定性 ，能够实现油水互溶，提高物质的溶 解度和生物利用度。
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。
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• 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
(5) Ostwald陈化(Ostwald Ripening)， 根据Kelvin公式，小质点 (4)转相, 由于表面活性剂在油、水两相中的溶解度相对大小与 表面活性剂的亲水亲油平衡(Hydrophile-Lipophile Balance)，即 HLB密切相关，因此可以说，表面括性剂的HLB是决定乳状液 类型的主要因素。非离子表面活性剂的HLB是温度的函数。在 低温下呈现水溶性的非离子表面活性剂在高温下则呈油溶性。 因此，用非离子表面活性剂作乳化剂时，若在低温下制得O/W 乳液，在高温下则会变为W/O型。发生变形时的温度称为相转 变温度(Phase Inversion Temperature)，简称PIT。 式中Cr是微小晶体的溶解度，C是普通晶体的溶解度，γ(s) 及ρ(s)分别为固体的界面张力及密度。 将比大质点具有更大的溶解度。于是小质点将不断溶解，大质 点将不断长大。这一过程称为Ostwald陈化。在乳状液体系中， 它通过分散相经过连续相介质的分子扩散而进行。这一过程导 致体系的平均质点半径随时间增大，因此是一种不稳定过程。
4
纳米化溶剂中，随着双亲物质浓度的增大，也能形成 聚集体.这种聚集体通常以亲水基相互靠拢，而以亲油基朝向溶 剂，其构型与水相中的胶团正好相反，因此被称为反胶团或逆 胶团(Reversed or inserted Micelle)。例如，在水/油/非离子表面 活性剂体系中，低温时表面活性剂在水相形成胶团，但随着温 度的升高，表面活性剂逐步转移到油相，并形成反胶团。
2
纳米化学microemulsion
1.2.1 乳状液的形成 根据热力学理论，乳状液不能自发形成。因此，要使一 个油/水体系变成乳液，必须由外界提供能量。 制备乳状液的主要方法是分散法，即通过搅拌、超声波 作用或其它机械分散作用使两种流体充分混合，最终使得一相 分散在另一相中。 制备乳液时的个关键问题是制得的乳液是哪一种类型, 经验证明，影响乳液类型的因素有: ①两相的体积比。 ③表面活性剂的性质和浓度。 ②两相的粘度差异。 ④温度。
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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
微乳液的制备及应用
工程师园地文章编号:1002-1124(2004)02-0061-02 微乳液的制备及应用王正平,马晓晶,陈兴娟(哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨150001) 摘 要:本文翔实的介绍了微乳液的结构、性质、制备以及应用。
关键词:微乳液;性质;制备;应用中图分类号:T Q423192 文献标识码:APrep aration and application of microemulsion M A X iao -jing ,W ANG Zheng -ping ,CHE N X ing -juan(Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China ) Abstract :In this article ,the conception ,structure ,properties ,preparation and application of micromeulsion havebeen summarized.K ey w ords :microemulsion ;property ;preparation ;application收稿日期:2003-12-16作者简介:王正平(1958-),男,教授,1982年毕业于浙江大学,硕士生导师,主要从事精细化学品的研究开发工作。
1 前言微乳液最初是1943年由H oar 和Schulman [1]提出的,目前,公认的最好的定义是由Danielss on 和Lindman [2]提出的,即“微乳液是一个由水、油和两亲性物质(分子)组成的、光学上各向同性、热力学上稳定的溶液体系”。
微乳液能够自发的形成,液滴被表面活性剂和助表面活性剂组成的混合界面膜所稳定,直径一般在10～100nm 范围内。
微乳液的结构有三种:水包油型(O/W )、油包水型(W/O )和油水双连续型。
O/W 型微乳液由油连续相、水核及界面膜三相组成。
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。
微乳化技术及应用知识讲解
Metal cluster
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
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
微乳的制备与应用
染色法 ： 取相同体积的微乳液 ２ ， 份 同时分别加入苏丹红 成的自由能及其相转变的条件而支持热力学理论。 染料 和亚 甲基蓝染料溶液各 ２ ， 观察 ， 滴 静置 如蓝色的扩散速 这些理论 因其各 自 限性都不 能完整地解释微乳 的形 成 局
度大于红色 ， 则为 ＷＩ Ｏ型微乳 ； 反之则形 成 ＯＷ 型微乳 ； Ｉ 二者 速度相同 ， 则为双连续型微乳液 。 ２制备方法 电导法 ： ／ 型微乳应带 电荷 ， Ｏ型微乳应不带电荷。 ＯＷ Ｗ／ ２１ＨＬ ． Ｂ法 按文献【 定方法恒温 ２ 。测定 。 慨 ０ｃ 表面活性剂 的 Ｈ Ｂ值对微乳 的形成至关重要 ， Ｌ 一般认 为 折光率 ： 粒径 ： 采用粒度分布仪测定微乳粒径。 表 面活性剂的 Ｈ Ｂ在 ４７ Ｌ ～ 时可形成 Ｗ／ Ｏ型微乳 ， １￣０ 在 ４２ 时
北方药学 ２ １ 年第 ８ ０１ 卷第 ８ 期
４ １
乳处方 ， 考察 ５种吸收促进 剂对 吲哚美辛原药及微乳 的促渗作 参 考 文 献 用。 结果表明， 微乳 中 Ｃｅ ｒｈ ｒ Ｈ６ ｒｍｏｐ ｏ ０与 Ｌ ｂａｏ 的比例为 １ 『］ ｏｒ ，ｃ ｕｍａ Ｔａｓａｅｔｗ ｔｒｉ— ｉｄｓｅｓ ｎ： Ｒ ａ ｒｓｌ ： １ ａＴ Ｐ Ｓ ｈｌ ｎ ＪＨ．ｒｎｐｒｎ ａｅ—ｎ ｏ ｉ ｒｏ ｓ Ｈ ｌ ｐ ｉ ２时 ， ／ 微乳 区最大。 ＯＷ 月桂氮酮是 吲哚美辛微乳的最佳透皮促 ｔｅｏｅｐｔｉ ｈｄｏ ｍｉ ｌ ［ ．ａ ｒ，９ ３１２ １２ ． ｈ ｌｏａ ｃ ｙｒ— ｅ ｌ ＪＮ ｔ ｅ １４ ５ （０ ） ｈ ｅｅ ］ ｕ 进剂 ， 用量为 ５ ％时渗透 速率 为（３ ２２ ０ｗ ・ －ｈ ４ 累 ［ Ｄ ｎｅ ｓｎＩ Ｌｎ ｍａ ． ｈ ｅ ｎｔ ｎｏ ｃｏｍ ｌ ｏ Ｊ ７． ＋． ）ｇａ ２ －２ｈ ２ ａｉｌ ｏ ， ｌｄ ｎＢ Ｔ ｅｄｆ ｉｏ ｆ ｒ ｕｓ ｎ［ ． ５ ３ ｍ ．１ ］ ｓ ｉ ｉ ｍｉ ｅ ｉ 】 Ｃ ｌ ｉｓ ｎ ｕｆ ｅ ，９ １３ ３ １ ｏ ｏ ｄＳ ｒ ｃｓ １８ ：（９ ） ｌｄ ａ ａ 积渗透量 可达 １０ ￣ ／ ７０ ｇ ｍ。 ｃ 朱 晓亮等［ １ ７ １ 绘制伪 三元相 图考察 不 同（ 面活性 剂， ［］ 通过 表 ３吴顺 琴 ， 李三鸣 ， 国斌 ． 及其在 药剂 学中的应 用阴． 赵 微乳 沈 助表 面活性剂 ） 值对利多 卡因微 乳 区形成 的影 响 ， 根据微乳 区 阳药科 大学学报 ，０ ３ ２ （ ）３ １ ３ ５ ２ ０ ，０ ５ ：８ — ８ ． 面积大小选择 制备利多卡 因微乳 的最 佳 Ｋ ｍ值 ，测定 利多卡 ［ 陈华兵 ， ４ ］ 翁婷 ， 杨祥 良． 乳在现代 药剂 学 中的研 究进展 田． 微 ２ ０ ，５ ８ ：０ — ０ ． 因微乳 的粒径 大小及粒径分布范 围 ，测定利多 卡因微乳 的理 中国医药工业杂志，０ ４ ３ （ ）５ ２ ５ ６ 化特性 ， 对利多卡因微乳 的形态 及体系类型进行电镜观察。 【］ ５寇欣． 乳给 药 系统的研 究进 展 ［． 微 Ｊ 天津 药学 ，０ ５ １ （ ） ］ ２ ０ ，７ ６ ： 张建春等【选用油酸正丁酯租 肉豆蔻酸异丙酯作 为油相 ， ４９． ｌ ８ １ 聚山梨醇 酯作 为表 面活性剂 ，正 丁醇和正戊醇作 为助表面活 ［ 陈宗淇 ， 闽光． 体化 学［】 ６ 】 戴 胶 Ｍ． ： 北京 高等教育 出版社 ，９５ １８： ２ ４． 性剂 ， 在制备三元相 图的基 础上 ， 考察 微乳 的组分对微 乳形成 ３４ —３ ５ 的影 响 ， Ｈ Ｌ 用 Ｐ ｃ法测定微乳 中环磷酰胺 的含量 。 ［ 顾惕人． 面化 学［ ． ７ ］ 表 Ｍ］ 北京： 学 出版社 ，９ ９８ — ２ 科 １９： ９ ． ８ 张琰等【 用 Ｖ ｌ ５为表面活 性剂 ， 醇类作 助表 面 ［ 张正 全 ， ｏ２ ｐ 短链 ８ ］ 陆彬 ． 乳给 药 系统研 究概 况【 ． 国医药工业 杂 微 Ｊ中 】 活性 剂与不同的油相 ， 用伪 三元相 图法筛 选微乳处方 ， 采 研究 志 ，０ １３ （ ） ３— ４ ． ２ ０ ，２ ３ ： ９ １２ １ 表 面活性 剂、助表面活性剂及油 相等因素对微乳 区形成大小 【】 才 武 ， 丽 霞 ． 乳 液 的 微 观 结 构 、 备 和 性 质 【 ． 西 民 ９蒋 张 微 制 Ｊ广 ］ 的影 响， 考察 了甘 草酸二铵微乳 的稳 定性。 族 学院学报 ，９ ８ ４ ４ ：０ ３ ． １ ９ ，（ ） — ３ ３ 陈菡等【通过溶解度实验 、 嘲 处方 配伍 实验和伪三元相 图的 【Ｏ崔正 刚． 乳化技 术及 应 用【 ．匕 ： 国轻 工业 出版社 ， ｌ］ 微 Ｍ］ 京 中 ｊ ９ 绘制， 以乳化时 间、 色泽为指标 ， 筛选 油相 、 表面 活性剂 、 助表 １ ９９． 面活性 剂的最佳搭配和处方 配比 ，结果发现葛根 素在微乳 中 ［１李干佐 ， １］ 郭荣 ， 秀文． 乳液的形成 和相 态【． 王 微 Ｊ 日用化学工 ］ 业 ，９ ９ ５ ：０ ４ ． １８（ ） — ５ ４ 的溶解度最高可达 ７ ．１ ／ 。 ７１ｍｇ ｍＬ ５微乳制剂的缺 点 ［２￣ － ， １］ 平 马晓晶 ， 陈兴娟 ． 微乳液 的制备及 应用【． 学工程 Ｊ化 ］ 尽管在提高生物利用度方面有其独到之处 ， 但其存在 的问 师 ，０ ，０ （ ） １ ６ ． ２０ １ １２ ： — ２ ４ ６ 题不容忽视。首先 ， 微乳 中使用高浓度 的表 面活性 剂和助表 面 ［３杨锦 宗， １］ 兰云军． 乳状 液制备技 术及其发 展状 况【 ． 细 微 Ｊ精 ］ 活性 剂 ， 它们大多对 胃肠道 黏膜有刺激性 ， 对全身有 慢性毒性 化 工，９ ５ １ （ ） 一 １ １ ９ ，２ ４ ： ｌ ． ７ 作用 。 因而一方面应努力寻找高效低毒 的表面活性剂和助表面 ［ 】 ， ． １ 张琰 刘梅 甘草酸二铵微乳制备 工艺研 究［解放军药学学 ４ Ｊ 】 活性剂 ， 另一方面可采用改 良的三角相 图法研究微乳形成 的条 报 ，０ ８ ２ （ ） ４ — ５ ． ２ ０ ，４ ２ ： ８ １０ １ 件 。通过优化微乳 的工艺条件 ， 寻找用最少 的表面活性剂和助 ［５Ｉ １］ ￣家药典委 员会． 中华人 民共和 国药典【】 京： ｓ 匕 化学工业出 ２０． ４ 表面活性剂制备微乳 的方法 。另外 ， 通过外力 如高压乳匀机促 版 社 。０ ５附 录 ４ ． 使微乳形成 减少表面活性剂和助表 面活性剂 的用量也 是一个 ［６廉 云飞 ， １］ 李娟 ， 平其能 ， 严菲． 美辛微乳的制备及 经皮吸 吲哚 有效的办法 。 其次 ， 微乳稀释往往会 由于各相 比例改变 ， 使微乳 收研 究［ ． Ｊ 中国医药工业杂志 ，０ ５ ３ （ ） ４— ５ ． ］ ２ ０ ，６ ３ ： ８ １ １ １ 破坏 。因此 ， 口服或注射后 ， 乳被大量的血液和 胃液稀释 后 ， 『７朱 晓亮， 微 １］ 陈志 良， 国锋 ， 李 曾杭 ． 多卡 因微 乳的制备及 电镜 利 如何保持微乳性质和粒径的稳定也是一个要解决的问题阁 ｏ 观察［ ． 医科 大学学报 ，０ ６２ （ ） １ － １． Ｊ 南方 ］ ２ ０ ，６ ４ ： ５ ５ ７ ５ ６总 结 ［８张建春 ， １］ 李培 勋 ， 王原 ， 陈鼎继 ， 徐凤玲 ， 黄旭 刚． 酰胺微 环磷 微乳 作为一种 新 的药 物载体 ， 定 、 稳 吸收迅 速完 全 ， 能增 乳制剂 的研制［ 中国 医院药学杂志 ，０ ３ ２ （ ） — １ Ｊ ］ ２ ０ ，３ １ ： １． ９ 强疗效 ， 降低毒副作用 。其 口服、 注射 、 鼻腔 给药 、 给药均 ［ 】 透皮 １ 陈菡， ９ 钟延强 ， 鲁莹． 素微乳 的制备［． 葛根 Ｊ药剂学 ，０８２ ］ ２０ ，６ 有很大潜力 。随着研 究的不 断深入 ， 微乳在药剂学领域将有更 （ ） ０ ． ３： ０ ２ 广 阔的发展前景并将得 到广泛应用 ，必将 成为一种重 要的药 ［０应娜 ， 高通 ． ２ ］ 林 微乳的研 究进展及应 用叨海峡 药学 ，０ ８ ２ ２ ０ ，０ （） ２— ２． ９ ： ６ １８ １ 物传递系统 。
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
Ｊ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 �
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 �
微乳化技术及应用
其光学、催化及电流变等性质．
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
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。
化妆品超声波乳化技术的原理和应用
化妆品超声波乳化技术的原理和应用化妆品在现代人们生活中扮演着非常重要的角色，它们不仅可以让人们变得更加美丽，还可以让人们更有自信，更有魅力。
但是，对于化妆品制造商来说，如何生产出更有效的化妆品，是他们需要不断探索和研究的领域。
在化妆品的生产过程中，超声波乳化技术已经成为一种非常先进的技术，下面就来了解一下化妆品超声波乳化技术的原理和应用。
一、化妆品超声波乳化技术的原理化妆品超声波乳化技术，是利用超声波的振荡作用，将两种或多种不相溶的液体混合乳化的一种技术。
其原理基于超声波在液体中传播时会产生剧烈的压力变化，并在传播路线上形成局部的高压、低压交替区域，这些高压、低压交替区域将有利于将液体之间的界面破碎，从而加速液体混合和乳化。
当超声波传递到液体中，液体分子受到的振动作用引起剪切应力和微小涡流，从而打破粒子、界面，使液体呈现出细小的液滴，这些细小的液滴互相碰撞，最终形成均匀的乳状混合物。
超声波乳化技术比传统的机械乳化技术更加有效，主要原因是超声波可以从液体中心向外传播，并且能够作用于液体的所有方向，因此可以更充分地混合和乳化液体，有效地消除气泡，提高乳化效率和质量。
二、化妆品超声波乳化技术的应用1、化妆品乳化乳化是化妆品生产过程中必不可少的环节，通过乳化可以使不相容的两种或多种物质彼此结合，达到混合的目的。
利用超声波乳化技术可以将油性、水性、乳化剂等不同成分有效地混合在一起，形成高质量的膏体、乳液等化妆品。
2、微乳化微乳化是利用超声波的剪切作用和微小涡流的影响，在液体中形成亲油性和亲水性分子之间的微小混合区，从而将液体有机组分与水分变得更加均匀。
超声波微乳化技术是一种低能耗、高效、环保的化妆品生产技术，可以减少肥皂等乳化剂的使用量，提高化妆品的质量和稳定性。
3、纳米化纳米化是一种将化妆品成分粉碎至极小尺寸的技术，通常是指将粒径小于100nm的颗粒称为纳米粒子。
利用超声波的压力作用和剪切力作用，可以将化妆品原料物质分散成纳米级的颗粒，从而大大提高化妆品的活性成分的渗透率和吸收性。
微乳化技术
E(A)：A微乳液 E(B)：B微乳液
E(B)
丙酮
洗涤
NP-5
110℃
浅绿色粉末 干燥
镍酸镧 细粉 冷却 20h 800℃ 灼烧
6.3.2 铑催化剂的制备
微乳体系：NP-5/环己烷/氯化铑水溶液
环己烷(正丁基醇锆) 环己烷(硅酸四乙酯)
肼
微乳液
稀氨水 铑化合 乳浊液 物颗粒
淡黄色↓ 强搅拌 40℃ 乙醇
微乳液制备方法
配制微乳体系应满足3个条件：
(1) 在油水界面存在短暂的负界面张力； (2) 流动的界面膜； (3) 油分子和界面膜的联系和渗透。
制备方法
助表 面活 性剂
油、 表面活性剂 和水均匀乳液
OR
水 油、 表面活性剂和助 表面活性剂均匀乳液 微乳液
微乳液理论模型
“瞬时负界面张力”模型，该理论认为：
生长，最终结果可能会导致纳米微粒的粒径略有
减小。
助表面活性剂的作用 助表面活性剂主要影响体系的热力学性质。 助表面活性剂多是中长链的醇，它可以使油水
界面的张力降低，并增加了微乳的膜强度， 使
制得的纳米微粒粒径减小且稳定存在。
6.3 微乳化法的应用
超细镍酸镧的制备 佬催化剂的制备
Y2O3-ZrO2的制备
水包油型( O/W) 结构 油包水型(W/O)
正相微乳液 反相微乳液
中间态双连 续相微乳液
油水双连续型(W/O/W或O/W/O)
水包油型( O/W)
油包水型(W/O)
微乳液的增溶作用
增溶作用：在表面活性剂水溶液中，当其浓度 达到临界浓度以后，一些不溶于或难溶于水的有机 物的溶解度急剧增加的现象称为增溶作用。 增溶作用实际上是被增溶物进入微乳胶束，而 不是在溶剂中的溶解。 被增溶物质在微乳胶束中能稳定存在是由于在 水溶液中，从胶束表面到胶束内核，极性由大到 小，各种不同极性大小的被增溶物质都可有适宜其 溶解的微环境。
E(B)
丙酮
洗涤
NP-5
110℃
浅绿色粉末 干燥
镍酸镧 细粉 冷却 20h 800℃ 灼烧
6.3.2 铑催化剂的制备
微乳体系：NP-5/环己烷/氯化铑水溶液
环己烷(正丁基醇锆) 环己烷(硅酸四乙酯)
肼
微乳液
稀氨水 铑化合 乳浊液 物颗粒
淡黄色↓ 强搅拌 40℃ 乙醇
微乳液制备方法
配制微乳体系应满足3个条件：
(1) 在油水界面存在短暂的负界面张力； (2) 流动的界面膜； (3) 油分子和界面膜的联系和渗透。
制备方法
助表 面活 性剂
油、 表面活性剂 和水均匀乳液
OR
水 油、 表面活性剂和助 表面活性剂均匀乳液 微乳液
微乳液理论模型
“瞬时负界面张力”模型，该理论认为：
生长，最终结果可能会导致纳米微粒的粒径略有
减小。
助表面活性剂的作用 助表面活性剂主要影响体系的热力学性质。 助表面活性剂多是中长链的醇，它可以使油水
界面的张力降低，并增加了微乳的膜强度， 使
制得的纳米微粒粒径减小且稳定存在。
6.3 微乳化法的应用
超细镍酸镧的制备 佬催化剂的制备
Y2O3-ZrO2的制备
水包油型( O/W) 结构 油包水型(W/O)
正相微乳液 反相微乳液
中间态双连 续相微乳液
油水双连续型(W/O/W或O/W/O)
水包油型( O/W)
油包水型(W/O)
微乳液的增溶作用
增溶作用：在表面活性剂水溶液中，当其浓度 达到临界浓度以后，一些不溶于或难溶于水的有机 物的溶解度急剧增加的现象称为增溶作用。 增溶作用实际上是被增溶物进入微乳胶束，而 不是在溶剂中的溶解。 被增溶物质在微乳胶束中能稳定存在是由于在 水溶液中，从胶束表面到胶束内核，极性由大到 小，各种不同极性大小的被增溶物质都可有适宜其 溶解的微环境。
微乳液聚合技术及其应用
摘 要 ： 述 了微乳 液的制备 以及微乳液聚 合的典型特 征 。介绍 了微乳液聚合 技术 的应用 。 综
关 键 词 ： 聚 液 ； 合 物 ； 合 机 理 ； 用 微 聚 聚 应
１ 前
言
扩 张 的结 果就 形 成 了微 乳 液 。这 一 理 论 后 来 被 许 多
学者 所 接受 ， 们 研 究 表 明 ： 他 自发 地 形 成 热 力 学 稳 定
维普资讯
・
专论与综述 ・
徽 和 淑 聚 含 技 术 ＆ 共 应 母
刘杰凤 瞿金 清 杨 卓如 周 统 武 ， ， ， （ １茂名 学￣４ ｒ系 ，２００２华 南理 工 大 学４ ．所 ， 州 ５０４ ） Ｌ＿ － ５５０ ； － Ｌ． ｒ － 广 １６０
以上 。徐 相 凌 等人 Ｊ 过 增 大 亲 油 基 团 制成 了 Ｙ型 ８ 通 乳化 剂 （２一丁酰 氧 基 一９一十 八 烯 酸 ） 与 其 他乳 化 １ ， 剂复 配 ， 于丙 烯 酸 丁酯 （ Ａ 的微 乳 液 聚合 ， 用 Ｂ） 可使 单
系” 可 较 好 的 解 释 微 乳 液 体 系 的 复 杂 相 行 为 。 ，
的乳 化剂 ， Ｄ ｗａ Ａ一１其 立 体 结 构 可 随体 系 的 如 ｏｆ ２ ｘ ，
变化 而 异构 化 ， 有 较 强 的乳化 能 力 。Ｓ ｎ ｎ 具 ａｔ ｕ等 人 ＿ ａ ７ ｌ ｌ 将 其作 为 甲基 丙烯 酸 甲酯 （ ＭＭＡ） 丙 烯 酸 丁 酯 （ Ａ） 和 Ｂ
的微 乳 液 聚合 的 乳 化 剂 ， 可使 单 体 含 量 提 高 到 ４ ％ ５
微观结 构 ， 乳 液 可 分 为 正 相 （ ／ 微 乳 液 、 相 微 Ｏ Ｗ） 反 （ ｏ 微 乳液 和 双 连续 相 微 乳 液 三 类 。微 乳 液 具 有 ｗ／ ） 区别 于 普通 乳 液 的优 异 性 能 ， 热 力 学 稳 定 、 观 上 如 宏 均匀 透 明 、 超低 界 面 张力 以及 随之 产 生 的强 增 溶和 乳 化 能力 等 ， 在许 多 领域 具 有 广泛 的用 途 。 微乳 液作 为 反应 介 质 的 研 究 始 于 ２ ０世 纪 ７ ０年 代初 期 。 １８ ９０年 Ｓｏ ｅ 等 人 Ｊ 次 报 道 了 以 微 乳 液 ｔ ｒ ｆ ３首 为 介 质 进 行 微 乳 液 聚 合 的 技 术 。 其 后 ， ｔ 和 Ａｉ ｋ ｒｌ ａ【 成 功 进 行 了 苯 乙 烯 在 Ｏ Ｗ 微 乳 液 中 的 聚 ｎｏ ｓ Ｊ ｍ ／
关 键 词 ： 聚 液 ； 合 物 ； 合 机 理 ； 用 微 聚 聚 应
１ 前
言
扩 张 的结 果就 形 成 了微 乳 液 。这 一 理 论 后 来 被 许 多
学者 所 接受 ， 们 研 究 表 明 ： 他 自发 地 形 成 热 力 学 稳 定
维普资讯
・
专论与综述 ・
徽 和 淑 聚 含 技 术 ＆ 共 应 母
刘杰凤 瞿金 清 杨 卓如 周 统 武 ， ， ， （ １茂名 学￣４ ｒ系 ，２００２华 南理 工 大 学４ ．所 ， 州 ５０４ ） Ｌ＿ － ５５０ ； － Ｌ． ｒ － 广 １６０
以上 。徐 相 凌 等人 Ｊ 过 增 大 亲 油 基 团 制成 了 Ｙ型 ８ 通 乳化 剂 （２一丁酰 氧 基 一９一十 八 烯 酸 ） 与 其 他乳 化 １ ， 剂复 配 ， 于丙 烯 酸 丁酯 （ Ａ 的微 乳 液 聚合 ， 用 Ｂ） 可使 单
系” 可 较 好 的 解 释 微 乳 液 体 系 的 复 杂 相 行 为 。 ，
的乳 化剂 ， Ｄ ｗａ Ａ一１其 立 体 结 构 可 随体 系 的 如 ｏｆ ２ ｘ ，
变化 而 异构 化 ， 有 较 强 的乳化 能 力 。Ｓ ｎ ｎ 具 ａｔ ｕ等 人 ＿ ａ ７ ｌ ｌ 将 其作 为 甲基 丙烯 酸 甲酯 （ ＭＭＡ） 丙 烯 酸 丁 酯 （ Ａ） 和 Ｂ
的微 乳 液 聚合 的 乳 化 剂 ， 可使 单 体 含 量 提 高 到 ４ ％ ５
微观结 构 ， 乳 液 可 分 为 正 相 （ ／ 微 乳 液 、 相 微 Ｏ Ｗ） 反 （ ｏ 微 乳液 和 双 连续 相 微 乳 液 三 类 。微 乳 液 具 有 ｗ／ ） 区别 于 普通 乳 液 的优 异 性 能 ， 热 力 学 稳 定 、 观 上 如 宏 均匀 透 明 、 超低 界 面 张力 以及 随之 产 生 的强 增 溶和 乳 化 能力 等 ， 在许 多 领域 具 有 广泛 的用 途 。 微乳 液作 为 反应 介 质 的 研 究 始 于 ２ ０世 纪 ７ ０年 代初 期 。 １８ ９０年 Ｓｏ ｅ 等 人 Ｊ 次 报 道 了 以 微 乳 液 ｔ ｒ ｆ ３首 为 介 质 进 行 微 乳 液 聚 合 的 技 术 。 其 后 ， ｔ 和 Ａｉ ｋ ｒｌ ａ【 成 功 进 行 了 苯 乙 烯 在 Ｏ Ｗ 微 乳 液 中 的 聚 ｎｏ ｓ Ｊ ｍ ／
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
6 微乳化技术
助 表 面 活 性 剂
油、 表面活性剂、水 普通乳状液
加入助表面活性剂
→混合吸附
→界面张力迅速降低
→瞬时负界面张力
→体系自发扩张界面 →界面张力恢复为零 或微小的正值。
6.2 微乳化技术制备纳米微粒
纳米微粒的制备——知识点： 1、反相(W/ O)微乳液是一个“ 微型反应器” ，
是理想的制备纳米颗粒的反应介质，所以也称
E(A)：A微乳液 E(B)：B微乳液
E(B)
丙酮
洗涤
NP-5
110℃
浅绿色粉末 干燥
镍酸镧 细粉 冷却 20h 800℃ 灼烧
6.3.2 铑催化剂的制备
微乳体系：NP-5/环己烷/氯化铑水溶液
环己烷(正丁基醇锆) 环己烷(硅酸四乙酯)
肼
微乳液
稀氨水 铑化合 乳浊液 物颗粒
淡黄色↓ 强搅拌 40℃ 乙醇
为“纳米反应器”。 2、反相微乳液也称为反相胶束或反胶束。 3、反胶束结构模型：两相模型。 (1)反胶束为球形 (2)胶束中内核水分为自由水和结合水两相并
构成双电层
纳米微粒的制备方法： A+B→C↓ +D 直接加入法
A、B溶于水； C不溶于水； D副产物
共混法
微乳法制备纳米粒子影响因素
水浓度的影响
红外灯
过滤和洗涤
避免粉体中硬团聚体的形成
6.3.4 微乳法与醇盐水解结合制 PbTiO3超细粒子
微乳法和醇盐水解法相结合的三类工艺：
先制成溶于有机溶剂中的复合醇盐或单组份醇盐，
然后将其加入到制备好的W/O型微乳液中，使醇盐在
水核中发生水解反应，形成前驱体粒子； 将醇盐与无反应又不相混容的有机溶剂形成乳状液， 然后加水时醇盐水解； 水溶胶在有机液体中形成乳化液滴，在使之胶凝。
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而对抗微乳液滴的聚结。
微乳液技术研究的主要方向
➢ 配方：主要是表面活性剂和助表面活性剂的研究 ➢ 利用乳化设备制备表面活性剂含量低的微乳液
– 常规的设备有超声波、胶体磨和高剪切搅拌器。 – 现在先进的设备有：高压均化器和微射流乳化器
➢ 利用微乳化技术制备微小乳状液
（minemulsion，粒径<0.5m）
第6章 微乳化技术及应用
6.1 概述
➢ 乳浊液的定义及结构
简单乳浊液
双重或多重乳浊 液：相当于简单 乳液的分散相 （内相）中又包 含了尺寸更小的 分散质点，常用 作活性组分的贮 器。
乳化剂
➢ 乳化剂的存在是形成乳浊液的必要条件 根据乳浊液的类型，乳化剂可分成：
– 油包水型乳化剂 – 水包油型乳化剂
➢ 影响超细微粒制备的因素
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：
➢半导体材料，CdS、PbS、CuS等；
➢Ni、Co、Fe等金属的硼化物；
➢SiO2、Fe2O3等氧化物； ➢AgCl、AuCl3等胶体颗粒； ➢CaCO3、BaCO3等金属碳酸盐； ➢磁性材料BaFe12O19等
6.2 微乳化技术制备纳米材料
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。
油/水界面张力迅速降低达10-3～10-5 mN／m ，甚至
瞬时负界面张力 ＜ 0。但是负界面张力是不存在的，
所以体系将自发扩张界面，表面活性剂和助表面活
性剂吸附在油/水界面上，直至界面张力恢复为零或 微小的正值，这种瞬时产生的负界面张力使体系形
成了微乳液。若是发生微乳液滴的聚结，那么总的
界面面积将会缩小，随后又产生瞬时界面张力，从
琥珀酸酯二异辛酯磺酸钠 （AOT）
助表面活性剂的作用
➢ 降低界面张力 可使表活剂在其cmc下仍能降低界面张力，甚 至为负值。
➢ 增加界面膜的流动性 增加柔性，减少微乳液生成时所需的弯曲能， 使微乳液液滴易生成。
➢ 调节表面活性剂的HLB值等。 常见的有：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、
异丁醇
微乳液的形成机理：
常用乳化剂
➢表面活性剂类 ➢高分子乳化剂：动物胶、植物胶、聚乙烯醇等 ➢天然乳化剂：卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯胶等 ➢固体粉末：粘土、二氧化硅 / 石墨、碳黑
➢ 微乳液
“微乳状液”,或 “微乳液” 定义：由表面活性剂，助表面活性剂(通常 （C4～C8脂肪醇)、油(通常为碳氢化合物) 和水(或电解质水溶液)组成的透明或半透 明的、各向同性的热力学稳定体系。
Schulman和Prince——瞬时负界面张力形成机理
微乳液的结构：
油包水型（W/O） 水包油型（O/W） 双连续相结构：具有W/O和O/W两种结构的综合特
性，但其中水相和油相均不是球状，而是类似于水 管在油相中形成的网络。
➢
普通乳浊液——油/水界面张力几个mN／m；
➢
加入助表面活性剂形成微乳液，产生混合吸附，
▪ 通过选择不同的表面活性剂分子对粒子表面进行修饰， 可获得所需特殊物理、化学性质的纳米材料 。
▪ 粒子表面包覆表面活性剂分子，不易聚结，稳定性好。 ▪ 纳米粒子表面的表面活性剂层类似于一个“活性膜”，
该层可以被相应的有机基团取代，从而制得特定需求 的纳米功能材料。 ▪ 纳米微粒表面的包覆，改善了纳米材料的界面性质， 同时显著地改善了其光学、催化及电流变等性质。
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， 在其中生成的粒子尺寸也就得到了控制。这样，水核 的大小就决定了超细颗粒的最终粒径。
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．
水核内（反相胶束微反应器）超细颗粒的形成机理
（1）
形成微乳液A
反应物A
（2）
反应物B
加入反应物B 混合
直接加 入法
发生化学反应
共 混 形成AB沉淀 法
➢ 渗透反应机理 ➢ 融离心沉淀法收集含有大量表面活 性剂及有机溶剂的粒子，经灼烧得到产品。 此法虽然简单，但粒子一经灼烧就会聚集，使粒径
表6-1 普通乳浊液、微乳液和胶束溶液的性质比较
普通乳浊液
微乳液
胶束溶液
外观
不透明
透明或半透明
一般透明
质点大小 质点形状 热力学稳定性
＞0.1μm，一般为 多分散体系
一般为球状 不稳定，易于分层
0.01～0.1μm， 一般为单分散 体系
球状
稳定
＜0.1μm
稀溶液中为球状, 浓溶液中可呈 各种形状 稳定
表面活性剂用量 少，一般不用 多，一般加助剂 浓度大于cmc即可
O/W与水混溶 ，W/O 与油、水在一定 能增溶油或水直
与油、水混溶性
与油混溶
范围内可混溶
至饱和
微乳液用表面活性剂
• 形成微乳状液对表面活性剂和助剂的类型和 用量有严格的要求
• 阴离子表面活性剂AOT广泛用于微乳液的制 备，且不需要使用助剂 Na+-O3S CH COOCH2CH(C2H5)C4H9 CH2 COOCH2CH(C2H5)C4H9
增大很多，而且表面活性剂被烧掉，浪费很大。 烘干洗涤法——让含有纳米粒子的反胶团微乳液在
真空箱中放置以除去其中的水和有机溶剂，残余物再 加同样的有机溶剂搅拌，离心沉降，再分别用水和有 机溶剂洗涤以除去表面活性剂。
此法未经高温处理，粒子不会团聚，但需要大量溶 剂，且表面活性剂不易回收，浪费较大。
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。
➢ 将微乳液技术的适用范围扩展
– 如将固态油状、高粘度油状和高分子制成微乳液
➢ 微乳液作为反应介质
➢ 用于有机合成 ➢ 微乳聚合 ➢ 微乳用于生化反应 ➢ 无机反应及纳米反应器 ➢ 超临界流体微乳液
➢ 利用微乳技术合成新材料
➢ 合成有机材料 ➢ 合成无机材料 ➢ 微乳凝胶 ➢ 其它
➢金属纳米微粒，除Pt、N、Rh、Ir，还有Au、 Ag、Mg、Cu等；