若两种或两种以上互不相溶液体经混合

5nm~100nm之间，则

该体系称为微乳液。微乳液为透明“被

溶胀的胶束溶液”或“胶束乳液”。

，甚至小到数十埃。其特点是分散相质点大小在0.01～0.1μm间，质

的离心加速度分离五分钟不分层即可认为是微乳液；与油、

分散相为油、分散介质为水的体系称为O/W型微乳状液，反之则称为W/O型微乳状液。微

乳液一般需加较大量的表面活性剂，并需加入辅助表面活性剂(如极性有机物，

方能形成。广泛应用于工业生产中，如地板抛光蜡液，机械切削油等。微乳液在石油开采中

编辑本段微乳液来历

微乳液这个概念是1959 年由英国化学家J . H. Schulman 提出来的[1 ] ,微乳液一般是由表面活性剂、助表面活性剂、油与水等组分在适当比例下组成的无色、透明(或半透明) 、低粘度的热力学体系。由于其具有超低界面张力(10 - 6～10 - 7N/ m) 和很高的增溶能力(其增溶量可达60 %～70 %) 的稳定热力学体系[2 - 3 ] 。两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备。微乳液是热力学稳定、透明的水滴在油中(w/o)或油滴在水中(O/W )形成的单分散体系，其微结构的粒径为5～70 nnl J，分为O/W 型和w/o(反相胶束)型两种，是表面活性剂分子在油/水界面形成的有序组合体。1943年Schulman等在乳状液中滴加醇，首次制得了透明或半透明、均匀并长期稳定的微乳液。1982年Boutnonet等首先在W/O型微乳液的水核中制备出Pt，Pd，Rh等金属团簇微粒，开拓了一种新的纳米材料的制备方法。微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂、溶剂和水(或水溶液)组成。在此体系中，两种互不相溶的连续介质被表面活性剂双亲分子分割成微小空间形成微型反应器，其大小可控制在纳米级范围，反应物在体系中反应生成固相粒子。由于微乳液能对纳米材料的粒径和稳定性进行精确控制，限制了纳米粒子的成核、生长、聚结、团聚等过程，从而形成的纳米粒子包裹有一层表面活性剂，并有一定的凝聚态结构。

编辑本段微乳液的形成机理

常用的表面活性剂有：双链离子型表面活性剂，如琥珀酸二辛酯磺酸钠(AOT)；阴离子表面活性剂，如十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(DBS)；阳离子表面活性剂，如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；非离子表面活性剂，如TritonX 系列(聚氧乙烯醚类)等。常用的溶剂为非极性溶剂，如烷烃或环烷烃等。将油、表面活性剂、水(电解质水溶液)或助表面活性剂混合均匀，然后向体系中加入助表面活性剂或水(电解质水溶液)，在一定配比范围内可形成澄清透明的微乳液。目前微乳液的形成机理主要包括以下几种。

混合膜理论

Schulman和Prince认为微乳液是多相体系，它的形成是界面增加的过程他们从表面活性剂和助表面活性剂在油水界面上吸附形成作为第三相的混合膜出发，认为混合吸附膜的存在使油水界面张力可降至超低值，甚至瞬间达负值由于负的界面张力不能存在，从而体系自发扩大界面形成微乳，界面张力升至平衡的零或极小的正值因此微乳形成的条件是

=γO/W-π<0(γ为微乳体系平衡界面张力；γO/W为纯水和纯油的界面张力；π为混合吸附膜的表面压)。但是油水界面张力一般约在50mN/m，吸附膜的表面压达到这一数值几乎不可能，因此应将上式中γO/W视为有助表面活性剂存在时的油水界面张力(γO/W)a，上式可变为：=(γO/W)a-π<0。助表面活性剂的作用是降低油水界面张力和增大混合吸附膜的表面压。此外，助表面活性剂参与形成混合膜，能提高界面柔性，使其易于弯曲形成微乳液混合膜作为第三相介于油和水相之间，膜的两侧面分别与油、水接触形成两个界面，各有其界面张力和表面压，总的界面张力或表面压为二者之和。当混合膜两侧表面压不相等时，膜将受到剪切力而弯曲，向膜压高的一侧形成W/O或O/W型的微乳液。

双重膜理论

1955年Schulman和Bowcott提出吸附单层是第三相或中间相的概念，并由此发展到双重膜理论作为第三相。混合膜具有两个面，分别与水和油相接触，正是这两个面分别与水、油的相互作用的相对强度决定了界面的弯曲及其方向，因而决定了微乳体系的类型。表面活性剂和助剂的极性基头和非极性基头的性质，对微乳类型的形成至关重要。

R比理论

R比理论与双重膜理论及几何填充理论不同，R比理论直接从最基本的分子间的相互作用考虑问题。既然任何物质间都存在相互作用，因此作为双亲物质，表面活性剂必然同时与水和油有相互作用。这些相互作用的叠加决定了界面膜的性质。定义R=(Ac0-AO0-AⅡ)/(AcW-AwW-Ahh) Ac0：油与表面活性剂之间的内聚能AcW：水与表面活性剂之间的内聚能AⅡ：表面活性剂亲油基之间的内聚能Ahh：表面活性剂亲水基之间的内聚能当R<1时，形成水包油型微乳液，微乳液类型为WinsorⅠ型；R>1时，形成油包水型微乳液，微乳液类型为WinsorⅡ型；R≈1时，形成双连续型微乳液，微乳液类型为WinsorⅢ型。该理论的核心是定义了一个内聚作用能比值，并将其变化与微乳液的结构和性质相关联。由于R比中的各项属性都取决于体系中各组分的化学性质、相对浓度以及温度等，因此R比将随体系的组成、浓度、温度等变化。微乳液体系结构的变化可以体现在R比的变化上，因此R比理论能成功地解释微乳液的结构和相行为，从而成为微乳液研究中的一个非常有用的工具。

几何排列理论

Schulman等人早期提出的双重膜理论，从膜两侧存在两个界面张力来解释膜的优先弯曲。后来Robbins、Mitchell和Ninham等又从双亲物聚集体中分子的几何排列考虑，提出界面膜中排列的几何模型。在双重膜理论的基础上，几何排列模型或几何填充模型认为界面膜在性质上是一个双重膜，即极性的亲水基头和非极性的烷基链，分别与水和油构成分开的均匀界面。在水侧界面极性头水化形成水化层，在油侧界面油分子是穿透到烷基链中的。几何填充模型成功地解释了助表面活性剂、电解质、油的性质以及温度对界面曲率，进而对微乳液的类型或结构的影响。几何排列模型考虑的核心问题是表面活性剂在界面上的几何填充，用填充参数V/aolc来说明问题，其中V为表面活性剂碳氢链部分的体积；ao为其极性基的截面积；lc为其碳氢链的长度。对于有助表面活性剂参与的体系，上述各值为表面活性剂和助表面活性剂相应量的平均值。可见，填充系数反映了表面活性剂亲水基与疏水基截面积的相对大小。当V/aolc>1时，碳氢链截面积大于极性基的截面积，有利于界面凸向油相，即有利于W/O型微乳液形成；当V/aolc<1时，则有利于O/W型微乳液形成；当V/aolc1时，有利于双连续相结构的形成。