超临界二氧化碳微乳液的研究和应用进展.pdf

维普资讯 第32卷第 1期 日用 化 学 工 业 VD1．32No．1 2OO2年2月 ChinaSu14aOantDetetgent＆Cosmetics 陆 ．凇 超 临 界 二 氧 化 碳 微 乳 液 的 研 究 和 应 用 进 展 刘悛诚 ，李干佐 ，韩布* 1．山东大学胶tt与界面化学教育郜重点实验室。山东 济南 250100；2．中科貌化学所．北京 100080) 摘要：综述了在超临界二氧化碳 (SvC)中，能形成微乳液的表面活性剂 (SAA)的结构特性 助SAA对 SIC微乳液形成的影响以及 SIC微乳液的研究现状 同时，介绍了紫外一可见吸收光谱、傅立叶一红外光 谱、小角中子散射和小角 x光散射等近代测试方法 ，及其在 SIC微乳液形成及其结构特性研究中的应用。 另对SFC微乳液在化学反应 、生物活性物质及金属离子萃取、台成材料和清洗领域中的应用也进行了介绍。 关键词：超临界二氧化碳 ；微乳液；表面活性剂；助表面活性剂 中国分类号：TQ423 文献标识码：A 文章编号：1GO1—1803(2OO2)ol一0031—04 当CO2温度和压力同时高于其临界值 (Tc=31．1 弱Lewis酸)来实现。含有这些特性的亲CO2官能团 ℃，Pc=7．39×1 Pa)时，称之为 SFC CO2无毒、 包括硅氧烷、全氟醚和全氟烷烃、叔胺、脂肪醚、炔 不易燃、无污染，而且价格便宜，是一种绿色化学溶 醇和炔二醇等。另外，含有弱极性或中等极性的极性 剂。因此，CO2作为一种对 “环境友好”的有机溶剂 头的SAA在 SFC中的溶解度较高，有利于形成 SFC 替代品已经被人们广泛接受。此外，其溶解能力可以 微乳液。1991年 HolfllngtJ等首先合成了能够形成 通过简单地调整温度和压力进行连续控制，特别是在 SFC反相微乳液的s从 ，其中包括氟代二 一 (2一乙 临界点附近，温度和压力微小变化会显著地影响Co2 基己基)磺基琥珀酸钠 (简称F—AOT)同系物、氟 的溶剂特性，如密度、黏度、介电常数、扩散系数 烷基和氟醚碳酸盐 、羟基铝SAA。此后，出现大量含 等。然而，CO2对于亲水性分子、相对分子质量高的 有上述亲Co2官能团的sAA在 SFC中形成微乳液的 物质及金属离子的溶解能力非常低，限制了Co2的广 报道 【 1。 泛应用。在体系中加入合适的sAA能够大大地提高 2 助表面活性剂对超临界二氯化碳徽乳液形成的影 它们的溶解度，有利于开发其应用领域，特别是sFc 响 反相微乳液，更引起人们的关注。 作为助 SAA，含有 3个 ～6个碳原子的醇最有 1 在超临界二氧化碳中对表面活性剂的要求 效，此时，亲水性羟基与中长烃链的亲油基搭配，具 超临界烷烃反相微乳液，能够 明显增加超临界流 有适中极性。实验表明：出现在 SAA聚集体界面上 体对水溶性聚合物或蛋 白质的溶解能力。与超临界烷 的醇与 s从 的摩尔比以2 3为好。在 SFC中，加人 烃相比，SFC具有较弱的范德华力和较低的介电常 的中等链长的醇不仅作为共溶剂增加 SAA在SFC中 数，因此，大多数 SAA的溶解度是有限的，特别是 的溶解度，同时还可以作为助 SAA有利于SFC微乳 离子性 SAA。1990年Consani和 Smith_l在 50℃、10 液的形成。1994年Harrison等ls3报道AOT在SFC中不 MPa～50MPa条件下，开展 130多种商业上容易得到 溶解 。但是 ，混有 75％乙醇的SFC能够溶棒 ”J。 的离子和非离子 SAA在 SFC中溶解度测定。结果表 Jackson等_l进一步得出：能够溶解 AOT溶剂的介电 明：所有这些 SAA都不溶或微溶于SFC。然而，Rit— 常数必须要大于 1．61。此后，Hutton等 叉报道了 ter和Paulaitis[23研究结