两亲性Janus SiO2稳定苯丙乳液的制备及其驱油性能研究

两亲性Janus SiO2稳定苯丙乳液的制备及其驱油性能研

究

两亲性Janus SiO2稳定苯丙乳液的制备及其驱油性能研

究

摘要：近年来，Janus颗粒由于其特殊的表面性质，在油

水分离、催化反应、生物医学等领域展示出巨大的潜力。本研究以聚苯乙烯 (PS)/二氧化硅 (SiO2) 两亲性Janus SiO2颗

粒为研究对象，探究其在稳定苯乙乳液中的应用及其驱油性能。

关键词：两亲性Janus SiO2颗粒；稳定苯乙乳液；驱油

性能；聚合成核；分散性能

1. 引言

近年来，Janus颗粒由于具有两对称的、接触角较大的不

同化学性质的表面而备受关注。这种独特结构使得Janus颗粒能够同时与两种不同性质的物质相互作用。在油水分离、染料的分离和回收、表面改性和生物医学等领域具有广泛的应用潜力。

苯乙烯丙烯酸酯 (Styrene-butyl acrylate, SBA) 乳液

作为一种常见的驱油剂，其稳定性是一个重要的问题。传统的驱油剂稳定剂往往面临着固体颗粒的沉积和胶体颗粒的聚集等问题。因此，寻找一种高效、稳定的驱油剂稳定剂具有重要的科学和工程意义。

2. 实验方法

2.1 颗粒合成

采用溶剂挥发法制备PS/SiO2两亲性Janus颗粒，将

SiO2颗粒表面修饰聚苯乙烯，通过沉积聚苯乙烯，然后在高

温下猛烈挥发。通过改变PS的覆盖度和SiO2颗粒的大小，制

备了一系列不同特性的PS/SiO2 Janus颗粒。

2.2 乳液制备

将制备得到的Janus颗粒加入苯乙乳液中，通过适当的搅拌和超声处理，制备出稳定的苯乙乳液。

3. 结果和讨论

通过扫描电子显微镜 (SEM) 观察到制备得到的PS/SiO2

颗粒呈现明显的两亲性，其中一侧为聚苯乙烯，另一侧为二氧化硅。通过动态光散射 (DLS) 测试表明，添加Janus颗粒后

的乳液粒径分布均匀，粒径小且稳定性良好。

进一步研究发现，随着PS覆盖度的增加，Janus颗粒在

乳液中的分散性能明显改善。同时，随着SiO2颗粒大小的增加，乳液的稳定性得到进一步增强。这是因为PS层的亲水性

有助于Janus颗粒参与乳液中的乳化和分散，而SiO2层的疏

水性能够在乳液中增加静电稳定性。

4. 驱油性能评价

对所制备的苯乙乳液进行驱油性能评价，结果显示，添加Janus颗粒后的乳液具有更好的乳化性能和分散性能，能够更

有效地与油相互作用，加速油相和水相的分离过程。

5. 结论

本研究成功合成了两亲性Janus SiO2颗粒，并利用其稳

定了苯乙乳液。通过调控PS的覆盖度和SiO2颗粒的大小，实现了乳液的微观结构控制和驱油性能的提升。这为进一步研究Janus颗粒在驱油剂稳定剂领域的应用提供了新的思路。

注：本文所有数据和结论仅为虚构，仅用于撰写样例文章，与真实情况无关

综上所述，本研究成功制备了具有两亲性的Janus SiO2颗粒，并成功应用于稳定苯乙乳液。通过调控PS的覆盖度和SiO2颗粒的大小，实现了乳液的微观结构的控制和驱油性能的提升。添加Janus颗粒后的乳液表现出良好的乳化性能和分散性能，能够更有效地与油相互作用，加速油相和水相的分离过程。因此，本研究为进一步研究Janus颗粒在驱油剂稳定剂领域的应用提供了新的思路和方法