超临界二氧化碳及离子液体微乳液实 验研究
微乳液是指粒径 10-100nm 的两种不混溶液的透明的分散体系,即在两亲性表面活性剂作用下将一种介质分散到与此介质不相溶的另外一种介质中的光学透明体系,其中占主体量的介质称为连续相, 含量较少的介质称为分散相。
最初的微乳液由水和油在表面活性剂的作用下得到,形成了 W/O、 O/W 及双连续型三种不同的微乳液体系, 表面活性剂具有两亲性,能够通过在溶剂中的自组装形成独特的结构形式(例如:胶束、反胶束等),对于表面活性剂形成的微观结构进行调节是非常重要的研究,因为这能够决定微乳液的功能、性质和应用。
随着研究的不断进步,溶剂向着绿色无污染的方向发展,人们发现超临界二氧化碳是一种良好的绿色溶剂, 其具有无毒、易得、不易燃、性质可调、温和的临界温度与临界压力(31.1℃及 7.38MPa)等特性, 与油相类似, 二氧化碳也是一种非极性溶剂,对极性分子来说它是一种很差的溶剂, 由此可以利用超临界二氧化碳形成微乳液体系以拓展其应用范围,但是在这个过程中必须要有前提,就是必须找到能溶解于超临界二氧化碳的表面活性剂,并且溶解度能够达到临界胶束浓度之上,才能够形成微乳液(W/C 型)。
找到相关的表面活性剂之后,由于不同的表面活性剂超临界二氧化碳相结合可以形成很多结构形式以及不同形状的微乳液液滴,并且在不同的条件下,所形成的微乳液形状会发生转变,这可能会对微乳液的稳定性以及以后的材料合成、聚合和化学反应等应用方面产生一定的影响[1],所以有必要针对这一方面进行相关的研究。
离子液体也作为一种新型绿色溶剂出现在人们事业当中, 离子液体是室温下的熔融盐,结构具有可设计性,对很多极性物与非极性物都有较强的溶解性,使很多化学反应都能在其均相中完成, 人们在思考利用超临界二氧化碳能否与极性的离子液体形成 IL/C 或者 C/IL 型的微乳液以促进两种绿色溶剂的共同发展。
近年来,超临界二氧化碳微乳液在萃取分离、化学反应和纳米材料制备等方面的应用引起了学者们的广泛研究兴趣,随着研究的不断深入,产生了很多潜力很大的应用,未来可能应用到对石墨烯的剥离。