无机纳米粒SiO2稳定Pickering乳液的研究进展

摘 要：文章对无机纳米粒SiO2稳定Pickering乳液的制备方法进行简述，分为传统法、微通道乳化法、借助表面活性剂法以及表面活性剂与纳米SiO2协同乳化法等方法，提出其在实际应用中的情况，并对未来的发展进行展望。

关键词：无机纳米粒SiO2；Pickering乳液；研究进展

上世纪初，人们发现固体粒子能够在油水界面上稳定的存在，使得分散相的油滴能够避免出现碰撞，出现变形和聚并，使得乳液更加稳定，人们称之为Pickering乳化剂，被固体粒子稳定的乳液叫做Pickering乳液。近些年来，Pickering乳液逐渐受到了人们的关注，Pickering乳液的使用能够减少乳化剂的使用数量，减少成本，防治环境污染严重。Pickering乳液的应用价值极为重要。纳米粒SiO2，其表面活性、增强性、生物相容性等都比较强，可以被做为Pickering乳液的稳定剂。

1 制备纳米SiO2稳定Pickering乳液的方法概述分析

制备无机纳米粒SiO2稳定Pickering乳液的方法主要有以下四种，即传统法、微通道乳化法、借助表面活性剂法、表面活性剂与纳米SiO2协同乳化法等。[1]

1.1 传统法

传统法也就是将无机纳米粒SiO2分散到水相或者是油相中，形成分布均匀的分散液，将分散液加入到合适的油相或者水相中，然后进行高速的搅拌，振荡等，从而获得Pickering乳液。

1.2 微通道乳化法

这种方法是在1997年由日本提出的，也就是利用尺寸均匀的微通道，通过加压的方法将分散相压入到连续相中，在界面张力的影响下，使分散相能够形成大小相同的液滴，然后将其分散到连续相中，获得乳状液。乳液滴表面上的SiO2粒子有比较厚的包裹层，能够形成大小相同的乳液滴，并且其稳定性也比较好。相比于传统的制备方法，微通道乳化法不用高速的剪切，乳液比较稳定，而且乳液的滴粒直径比较小，大小是比较均匀的。

1.3 借助表面活性剂法

Kahn等在对表面活性剂稳定的水包油型传统乳液进行制备过程中，将表面活性剂通过透析法去除掉，并利用疏水纳米SiO2粒子进行置换工作，得到与原有乳液粒度相同的Pickering乳液。

1.4 表面活性剂与纳米SiO2协同乳化法

将表面活性物质加入到带有纳米SiO2的乳液中，使得纳米SiO2颗粒表面的润湿性发生变化，使得颗粒间实现絮凝[2]促进油/水界面的张力减小，从而得到比较稳定的Pickering乳液。纳米SiO2与表面活性剂之间有着能够对乳液协调稳定的能力，所以乳液的稳定性要明显高于只使用纳米SiO2的效果。

2 纳米粒SiO2稳定Pickering乳液的具体应用分析

2.1 药物缓释中的应用

将SiO2作为Pickering乳化剂，结合反相Pickering乳液聚合的方法制备出微胶囊，并将微胶囊应用到药物的缓释中。Zhang等将改性的纳米SiO2粒子作为稳定剂，利用反相Pickering乳液聚合制备出混合胶囊，再增加厚壁的厚度，提升释放介质的温度等方法使得药物释放的速率得以降低。

Pickering乳液聚合的方法制备出微胶囊能够使液滴的聚结得以有效地避免，[3]使其稳定性更高，更为主要的是，药物的保护、药物的释放等都可以通过界面微粒层得以提升，能够用于难溶性药物的改善上，并有着巨大的潜力。马凤琴等提出利用SiO2对含药乳液进行稳定时，需要先制备得出单分散裸露液滴，并保证其稳定性。然而在实际中，常见的药用油相自身没有足够的稳定性，无法顺利的制备出单分散的液滴，当液滴被微粒进一步包裹时，容易出现分层或者是破乳的情况，使得体系不够稳定，或者是稳定的液滴粒子直径达到微米级，在给药上会受到制约。但是纳米SiO2稳定乳液在药物释放中应用依旧有很重要的价值。

2.2 萃取、分离中的应用

固体粒子包裹着Pickering乳液的液滴，其有一定的刚性，可以被用作固定床的填料，萃取的过程与固定床连续吸附的过程基本上是一样的。在染料废水中，甲基紫是比较常见的污染物，Liu等纳米SiO2稳定的水包油型Pickering乳液当作一种媒介，吸附、再提取水溶液中的甲基紫，[4]并进行分离，使其取代传统的固体填料，分离过程可以使用间歇式或者是连续式，这两种形式都能够取得良好的效果。

2.3 制备功能性材料中的应用

通过Pickering法，将纳米SiO2与聚合物相结合，制备出结构和功能都比较特殊的纳米复合材料，其有着潜在的应用价值。

首先是对复合微球进行制备，在制备复合微球时，通常将纳米SiO2粉体和溶胶作为稳定剂使用。

将纳米SiO2粉体用作油/水界面稳定剂对复合微球进行制备时，通常需要改变将纳米SiO2粉体的性质，保证其能够得到合适的亲疏水效果，然后通过搅拌、剪切、乳化等方法获得Pickering乳液滴，然后再使用引发剂使得油相中的单体能够出现聚合，从而得到有机、无机复合微球。

纳米SiO2溶胶表面羟基亲水，并呈现出酸性和负电性，通常使用阳离子单体、引发剂等，使其与纳米SiO2溶胶产生静电，从而能够吸附在有机颗粒的表面上，使得有机物得以稳定，制备出复合微球。

其次是对Janus粒子进行制备。Janus粒子具有几何不对称的特点，因而得到很多研究人员的关注，这种不对称不仅是形貌上的，也是微球两面在化学组成以及性能方面存在不对称性。在制备Janus粒子时使用Pickering乳液模板的方法是比较有效的，通过纳米SiO2粒子稳定Pickering乳液，获得Pickering乳液模板的微球，再改性微球的SiO2粒子，进而获得Janus粒子。通过这种方法能够提高目标材料的获得数量，由于两种介质是存在差异的，更容易出现多样化的局部改性反应。

3 结束语

总而言之，纳米粒SiO2稳定Pickering乳液的研究逐渐受到关注和重视，纳米粒SiO2由于其自身的良好性质，在作为Pickering乳液稳定剂上得到了广泛的应用，并取得了一定的效果。

参考文献

[1]高党鸽，段羲颖，吕斌，等.纳米SiO2稳定Pickering乳液的研究进展[J].印染，2015，04：50-54.

[2]程春风，李嘉诚，颜慧琼，等.海藻酸衍生物活化二氧化硅纳米粒制备Pickering乳液[J].日用化学工业，2014，05：241-246.

[3]刘瑞雪，段瑞卿，岳英英，等.固体颗粒稳定的Pickering乳液及其聚合研究述评[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2014，05：17-22.

[4]陈秀琼，颜慧琼，冯玉红，等.海藻酸辛酰胺的制备及其协同氨基SiO2纳米粒稳定液体石蜡/水乳液的研究[J].日用化学工业，

2016，04：219-225+242.