System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可增强酸碱开关可逆性的pH开关微乳及其制备方法技术_技高网
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一种可增强酸碱开关可逆性的pH开关微乳及其制备方法技术

技术编号:44003581 阅读:3 留言:0更新日期:2025-01-10 20:20
本发明专利技术提供了一种可增强酸碱开关可逆性的pH开关微乳,其特征在于,所述微乳是以阴离子表面活性剂和长链二甲基叔胺的等摩尔比例组合作为主表面活性剂,以短链脂肪醇为助表面活性剂,以烷烃为油相,再和水复配形成的四元体系。本发明专利技术提供的构筑pH开关微乳配方以及开关循环过程所涉及的化学试剂均为市售试剂,无需特地额外合成,构筑过程无需特殊设备,无需额外加热,室温进行,成本较低。本发明专利技术提供的增大副产物盐中阳离子尺寸的创造性策略,以盐酸和氢氧化胆碱交替作用不仅可实现所得O/W型微乳的pH开关循环可逆性获得进一步地大幅度提升,而且可实现以盐酸和氢氧化钠交替作用不能可逆开关循环的W/O和B.C.型微乳变得可以开关循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关微乳液的构筑方法,尤其涉及由酸和碱改变ph实现开关的微乳和增强酸碱开关过程可逆性的方法,属于绿色化工。


技术介绍

1、微乳,又名微乳液,是由乳化剂、油相和水相组成的热力学稳定的外观呈透明或半透明的液相混合体系。一般地,离子型表面活性剂和短链醇的组合常用作微乳的乳化剂。与常规乳液相比,微乳中表面活性剂的含量比较高,乳化剂在油水界面上的吸附膜比较柔软,其曲率可以是正数、也可以是负数也可以等当于零,因此微乳有o/w型、双连续型(b.c.型)和w/o型,而乳液没有b.c.型。此外,微乳的破乳过程也相对比常规乳液的更加困难。微乳既可以増溶水溶性物质,也可以増溶油溶性物质,还可以同时増溶水溶性和油溶性物质。从増溶能力的角度相比,微乳的増溶能力比胶束的更大。综上,微乳在工农业生产和日常生活中有着广泛而重要的用途。但是,当在实际过程中微乳的功效发挥完毕后,特别是与微乳的増溶性质相关的应用结束后,人们总是希望有一种简便的方法实现微乳的破乳,以便于从其中分离出被増溶物。此外,出于可持续发展的观点考虑,从破乳后的微乳中分离出被増溶物后,所剩余的表面活性剂、油相和水相若是能够高效率地回收和再利用,无疑是有利于节约资源、减小环境排放的重要体现。为此,国内外学者们提出了开关微乳的理念。所谓开关微乳,就是能够在环境或内在某些因素的作用下可以可逆地实现微乳破乳和再微乳化循环转换的微乳。文献已经报导的这类开关微乳主要有在co2/n2、氧化还原、光、热和物理磁场等化学和/或物理因素作用下的开关微乳。实际上,在酸和碱交替作用下可逆改变体系ph是一个成本低廉、开关过程迅速、适用面广的化学手段。但是,基于酸和碱交替作用可逆改变ph实现微乳开关的微乳始终未见有文献报导。针对这一现状,本专利技术提供一种构筑ph开关微乳和增强酸碱开关可逆性的方法,以阴离子表面活性剂和长链二甲基叔胺的等摩尔比例组合作为主表面活性剂,以短链脂肪醇为助表面活性剂,以烷烃为油相,再和水复配形成四元体系,系统研究其相图结构,获得ph开关微乳的相图区域,进而以盐酸降低微乳的ph以实现迅速破乳,再以氢氧化钠提高破乳体系的ph以实现微乳的迅速复原,进而在仔细分析阻碍本专利技术所得微乳ph开关循环可逆性的主要因素基础上,发现盐酸和氢氧化钠交替作用形成的副产物盐nacl是最主要的阻碍因素,创造性地提出以增大副产物盐中阳离子尺寸的策略,实现将本专利技术所得微乳的ph开关循环可逆性获得进一步地大幅度提升。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对当前基于酸和碱交替作用可逆改变ph实现微乳开关的微乳始终未见有文献报导的技术现状,提供一种构筑ph开关微乳和增强酸碱开关可逆性的方法。

2、一种构筑ph开关微乳和增强酸碱开关可逆性的方法,以阴离子表面活性剂和长链二甲基叔胺的等摩尔比例组合作为主表面活性剂,以短链脂肪醇为助表面活性剂,以烷烃为油相,再和水复配形成四元体系,系统研究其相图结构,获得ph开关微乳的相图区域,进而以盐酸降低微乳的ph以实现迅速破乳,再以氢氧化钠提高破乳体系的ph以实现微乳的迅速复原,进而在仔细分析阻碍本专利技术所得微乳ph开关循环可逆性的主要因素基础上,发现盐酸和氢氧化钠交替作用形成的副产物盐nacl是最主要的阻碍因素,创造性地提出以增大副产物盐中阳离子尺寸的策略,实现将本专利技术所得微乳的ph开关循环可逆性获得进一步地大幅度提升。

3、进一步的,所述以阴离子表面活性剂和长链二甲基叔胺的等摩尔比例组合作为主表面活性剂,阴离子表面活性剂是指十二烷基硫酸钠(sds),长链二甲基叔胺是指n,n-二甲基-n-十二烷基叔胺(c12a)。

4、进一步的,所述以短链脂肪醇为助表面活性剂,以烷烃为油相,短链脂肪醇是正丁醇、正戊醇和正己醇中的任意一种,烷烃是指正庚烷。

5、进一步的,所述系统研究其相图结构,相图是指分别以sds和c12a的等摩尔比例组合物(记作sds-c12a)分别和正丁醇、正戊醇和正己醇中的任意一种按照质量比例1:2的组合物作为乳化剂(记作em),正庚烷为油相和h2o形成的拟三元相图。

6、进一步的,所述以盐酸降低微乳的ph以实现迅速破乳,再以氢氧化钠提高破乳体系的ph以实现微乳的迅速复原,是指用盐酸将所得微乳的ph降低至7.0实现在5分钟内的油水两相彻底分离,用氢氧化钠将破乳的体系的ph提高到10.5实现在5分钟内的单相微乳的再次形成。

7、进一步的,所述仔细分析阻碍本专利技术所得微乳ph开关循环可逆性的主要因素,是分析单相微乳体系内水和盐的百分含量对微乳液液滴大小的影响以及盐的种类对单相微乳区域面积在拟三元相图总面积的占比的影响。

8、进一步的,所述创造性地提出以增大副产物盐中阳离子尺寸的策略,实现将本专利技术所得微乳的ph开关循环可逆性获得进一步地大幅度提升,是指用氢氧化胆碱替代氢氧化钠,本专利技术所得微乳在盐酸和氢氧化胆碱交替作用下“破乳-再微乳化”开关循环可逆的次数比在盐酸和氢氧化钠交替作用下“破乳-再微乳化”开关循环可逆的次数有显著增加。

9、进一步的,所述创造性地提出以增大副产物盐中阳离子尺寸的策略,实现将本专利技术所得微乳的ph开关循环可逆性获得进一步地大幅度提升,是指用氢氧化胆碱替代氢氧化钠,本专利技术所得微乳在盐酸和氢氧化胆碱交替作用下“破乳-再微乳化”开关循环可逆所覆盖的微乳类型为w/o型、b.c.型和o/w型全覆盖。

10、本专利技术方法相对于现有技术具有以下优点:

11、1、本专利技术提供的构筑ph开关微乳配方所涉及的化学试剂均为市售试剂,无需特地额外合成,构筑过程无需特殊设备,无需额外加热,室温进行,成本较低。

12、2、本专利技术提供的ph开关微乳的开关过程所涉及的酸和碱均为市售试剂,无需特地额外合成,开关过程无需特殊设备,无需额外加热,室温进行,且开关响应过程极为迅速(开关响应过程均不超过5分钟),所以成本较低。

13、3、本专利技术提供的增大副产物盐中阳离子尺寸的创造性策略,以盐酸和氢氧化胆碱交替作用不仅可实现所得o/w型微乳的ph开关循环可逆性获得进一步地大幅度提升,而且可实现以盐酸和氢氧化钠交替作用不能可逆开关循环的w/o和b.c.型微乳变得可以开关循环,均可在室温进行,而且响应速度极为迅速(开关响应过程均不超过5分钟)。

14、4、本专利技术提供的ph开关微乳的破乳程度非常彻底,破乳后所得废水经离子交换树脂和活性炭常规处理后其化学需氧量值均不超过14.1 mg o2/l。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可增强酸碱开关可逆性的pH开关微乳,其特征在于,所述微乳是以阴离子表面活性剂和长链二甲基叔胺的等摩尔比例组合作为主表面活性剂,以短链脂肪醇为助表面活性剂,以烷烃为油相,再和水复配形成的四元体系。

2.根据权利要求1所述的pH开关微乳,其特征在于,所述阴离子表面活性剂是十二烷基硫酸钠,长链二甲基叔胺是N,N-二甲基-N-十二烷基叔胺。

3.根据权利要求1所述的pH开关微乳,其特征在于,所述短链脂肪醇是正丁醇、正戊醇和正己醇中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的pH开关微乳,其特征在于,所述烷烃是指正庚烷。

5.一种可增强酸碱开关可逆性的pH开关微乳的制备方法,其特征在于,包括将主表面活性剂和助表面活性剂按照质量比为1:2的比例制备成乳化剂,以烷烃为油相,水为水相,构筑拟三元相图。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的pH开关微乳,其特征在于,所述pH开关微乳可实现破乳和再复原的可逆开关。

7.根据权利要求6所述的pH开关微乳,其特征在于,用酸降低所述pH开关微乳的pH以实现迅速破乳,再以碱提高破乳体系的pH以实现微乳的迅速复原,所述酸是盐酸,所述碱是氢氧化钠或氢氧化胆碱。

8.根据权利要求7所述的pH开关微乳,其特征在于,所述迅速破乳是指用盐酸将所得微乳的pH降低至7.0实现在5分钟内的油水两相彻底分离,所述迅速复原是指用氢氧化钠将破乳的体系的pH提高到10.5实现在5分钟内的单相微乳的再次形成。

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【技术特征摘要】

1.一种可增强酸碱开关可逆性的ph开关微乳,其特征在于,所述微乳是以阴离子表面活性剂和长链二甲基叔胺的等摩尔比例组合作为主表面活性剂,以短链脂肪醇为助表面活性剂,以烷烃为油相,再和水复配形成的四元体系。

2.根据权利要求1所述的ph开关微乳,其特征在于,所述阴离子表面活性剂是十二烷基硫酸钠,长链二甲基叔胺是n,n-二甲基-n-十二烷基叔胺。

3.根据权利要求1所述的ph开关微乳,其特征在于,所述短链脂肪醇是正丁醇、正戊醇和正己醇中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的ph开关微乳,其特征在于,所述烷烃是指正庚烷。

5.一种可增强酸碱开关可逆性的ph开关微乳的制备方法,其特征在于,包括将主表面活性剂和...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱波刘雪锋
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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