全文共 4555 字重要的角色，閱讀大約需要 15分鐘

摘要：

在現(xiàn)代材料科學(xué)領(lǐng)域培養，Pickering乳液以其穩(wěn)定性和可控性結構，成為研究的熱點(diǎn)無障礙。這種乳液通過(guò)固相顆粒作為穩(wěn)定劑，不僅在食品工業(yè)規定、化妝品可持續、藥物遞送系統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用措施，還在光催化、水凈化等環(huán)保領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力情況。今天，我們主要參考Danae University of Montpellier Mikhael Bechelany團(tuán)隊(duì)的《Current Trends in Pickering Emulsions: Particle Morphology and Applications》文章^[1]，帶您走進(jìn)Pickering乳液的世界堅持好，并介紹三款先進(jìn)的粒度分析開放要求、穩(wěn)定性分析設(shè)備，它們?cè)谌橐毫椒植己头€(wěn)定性研究中發(fā)揮著關(guān)鍵作用規劃。

1

Pickering乳液是一種由固相顆粒穩(wěn)定劑分散在油水相中的乳液系統(tǒng)，位于液體界面處的固體微羷趧泳?；蚣{米顆粒被用作穩(wěn)定劑，而不是表面活性劑方便，從而增加了液滴的壽命明顯。此外，與由表面活性劑穩(wěn)固的乳液相比基石之一，它具有更高的穩(wěn)定性和更低的毒性基礎上，因此在藥物遞送（作為載體，提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度）行業分類、抗菌活性預下達、蛋白質(zhì)識(shí)別、催化應用領域、光催化和水凈化等不同領(lǐng)域的應(yīng)用中備受青睞創新為先。

2

高壓均質(zhì)法是制備Pickering乳較常用的方法，指將初乳通過(guò)高壓均質(zhì)機(jī)的狹縫統籌推進，依靠其空化行業內卷、湍流和剪切作用將初乳制備成精細(xì)的乳液。超聲法是利用空穴科普活動、湍流和剪切應(yīng)力作用制備乳劑凝聚力量，可使穩(wěn)定劑吸附于兩相界面上開展攻關合作『献?？栈饔檬谷閯┰?形成過(guò)程中產(chǎn)生局部高溫引領、高壓以及應(yīng)力知識和技能，有利于Pickering乳的形成共同努力。但這2種方法同時(shí)也存在一定的局限性綜合運用，由于乳液制備時(shí)處于高剪切狀態(tài)發展，因此容易破壞其穩(wěn)定劑的團(tuán)聚體重要的意義，從而導(dǎo)致了乳液的 聚集和穩(wěn)定性降低充足。并且在制備過(guò)程中由于局部 高壓註入了新的力量、高溫容易使揮發(fā)油降解表現，也限制了該法在揮發(fā)油Pickering 乳中的應(yīng)用。

微流體法也是近年來(lái)制備乳劑的一種方法說服力，最早是由Xu等研究發(fā)現(xiàn)的積極性。微流體法中乳液形成的原理是分散相平行流動(dòng)，連續(xù)相垂直流動(dòng)經驗，兩者相遇時(shí)分散相在連續(xù)相的拖曳力的作用下形成球形液滴。與超聲法和高壓均質(zhì)法相比，微流體法由于不涉及高剪切力進一步意見，因此不會(huì)破壞穩(wěn)定劑的團(tuán)聚體重要部署，從而在液滴周?chē)纬梢粚虞^厚的膜使乳劑穩(wěn)定。且微流體法具有制備簡(jiǎn)單產業、乳液液滴控制精確的優(yōu)點(diǎn)數字技術，通過(guò)微流體裝置可直接觀察乳液的形成過(guò)程。

膜乳化技術(shù)指將純分散相或初乳壓入微孔膜工具，通過(guò)控制注射速率和剪切條件從而制備乳劑的方法尤為突出。膜的孔徑、連續(xù)相和分散相的黏度及表 面張力的大小市場開拓，是影響所得乳劑的液滴大小的重要因素標準。與傳統(tǒng)乳劑制備方法相比，該法制備相同粒徑乳劑所需能量較低環境，且所得乳劑粒徑大小均一主要抓手，能在大范圍控制乳劑粒徑大小。因此重要的角色，膜乳化法是一種環(huán)保且具有應(yīng)用潛力的方法空間載體。然而，該法的局限性在于乳化產(chǎn)率相對(duì)低要落實好，且目前對(duì)于該法的研究總體較少大面積。

電場(chǎng)乳化法是一種正在發(fā)展的制備Pickering 乳的方法。當(dāng)使用該法制備乳劑時(shí)優勢與挑戰，電場(chǎng)作用可使 部分被固體粒子穩(wěn)定劑覆蓋的液滴結(jié)合集成應用，同時(shí)伴隨 著液滴表面固體粒子的覆蓋率增加，防止液滴聚集從而使乳液的穩(wěn)定性增強(qiáng)問題分析。其優(yōu)點(diǎn)在于制備過(guò)程 簡(jiǎn)單迎來新的篇章，可制備粒徑分布窄的乳劑，并且對(duì)初乳的粒 徑要求不高不負眾望。另外共同學習，該法可高效利用分散相中的固體粒子，使得大部分固體粒子用于制備Pickering 乳節(jié)約成本推動並實現。因此，電場(chǎng)乳化法是一種具有良好應(yīng)用前景的制備Pickering乳的方法顯示。

3

在顆粒穩(wěn)定乳液中，乳液類(lèi)型的選擇是由其潤(rùn)濕性決定的的有效手段，并且用接觸角進(jìn)行量化共同努力。根據(jù)班克羅夫特規(guī)則，親水顆粒（接觸角小于90°的顆粒）能更好地穩(wěn)定O/W乳液真正做到。相反發展邏輯，疏水顆粒（接觸角大于90°的顆粒）更適合于穩(wěn)定W/O乳液（圖2）。

圖2 顆粒接觸角與乳液類(lèi)型間關(guān)系的描述

3.2.1 潤(rùn)濕性

固體顆粒在油-水界面的潤(rùn)濕性將決定Pickering乳液的類(lèi)型（O/W型或W/O型）追求卓越。一般情況下發展機遇，接觸角為15°< θ <90°的顆粒應(yīng)穩(wěn)定O/W乳液，而接觸角為90°< θ < 165°的顆粒應(yīng)穩(wěn)定W/O乳液性能。顆粒潤(rùn)濕性可以通過(guò)表面功能化進(jìn)行定制。

3.2.2 顆粒濃度

乳液穩(wěn)定性和液滴平均尺寸受到顆粒濃度的強(qiáng)烈影響。由于固體顆粒必須被吸附在油-水界面上才能起到乳化劑的作用強化意識，所以乳液的穩(wěn)定性隨顆粒濃度的增加而相應(yīng)增加記得牢。此外，研究人員在評(píng)估固體顆粒含量對(duì)液滴大小的影響時(shí)覆蓋，他們發(fā)現(xiàn)液滴尺寸與顆粒濃度之間存在反比關(guān)系。吸附在液滴表面的顆粒數(shù)量會(huì)隨著顆粒濃度的增加而增加進展情況，并最終形成一個(gè)致密的單層膜重要的作用。

此外，堆積密度也是影響液滴穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素研究。在單分散乳液中搶抓機遇，當(dāng)液滴呈六邊形緊密堆積而不被扭曲時(shí)的體積分?jǐn)?shù)最大，為74%去創新。如果體積分?jǐn)?shù)增加到一定的臨界值結論，液滴將聚結(jié)在一起。通過(guò)使用有限數(shù)量的固體顆馏w系？梢垣@得非常大的液滴足夠的實力，從而使一個(gè)小界面表面穩(wěn)定。一種溫和的乳化方法（被稱(chēng)為“信號(hào)交換"）可被用于制備穩(wěn)定的粗乳液提高。高能乳化過(guò)程可以產(chǎn)生較小的液滴全面闡釋，這些液滴隨后迅速聚結(jié)，直到界面表面被顆粒覆蓋（圖3）結構。

圖3 納米顆粒和納米片液滴覆蓋的示意圖

3.2.3 油型和體積分?jǐn)?shù)

用于制備乳液的油型以及分散相與連續(xù)相之間的比例是影響乳液穩(wěn)定性的另外兩個(gè)重要因素適應性強，有時(shí)也會(huì)影響乳液類(lèi)型。油相的類(lèi)型是至關(guān)重要的可持續，因?yàn)樗鼪Q定了油-水界面的界面張力措施，并且會(huì)影響其與顆粒的相互作用示範推廣。

分散相體積對(duì)乳液的穩(wěn)定性和類(lèi)型有很大的影響。在恒定的顆粒潤(rùn)濕性條件下或隨著顆粒潤(rùn)濕性的逐漸變化，油-水比的變化可能導(dǎo)致“突變轉(zhuǎn)相"大大縮短。

3.2.4. pH 值和離子強(qiáng)度

由于顆粒表面潤(rùn)濕性會(huì)影響Pickering乳液的穩(wěn)定性，所以具有部分表面潤(rùn)濕性可切換的納米顆粒是生產(chǎn)O/W和W/O的一個(gè)吸引人的選擇促進進步。此外供給，pH值的變化可以改變疏水性，從而改變可被電離的乳液表面基團(tuán)的潤(rùn)濕性更高要求。因此積極參與，改變?nèi)芤旱膒H值可以調(diào)節(jié)顆粒在界面上的吸附性，并且可能會(huì)影響乳液的類(lèi)型經驗分享。通過(guò)控制和調(diào)節(jié)pH值和離子強(qiáng)度探討，我們可以調(diào)節(jié)乳液的穩(wěn)定性和類(lèi)型。pH值的變化可以顯著改變?nèi)橐旱奈⒂^結(jié)構(gòu)和性能以及顆粒的疏水性培養，并最終通過(guò)破壞液滴來(lái)影響其穩(wěn)定性共創美好。

乳液的性能可以保持一段時(shí)間不變，這一特性被稱(chēng)為“乳液穩(wěn)定性"高效流通。然而預判，乳液在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，它們的性質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間的推移而改變有力扭轉。乳液性能變化的速度決定了乳液的穩(wěn)定性調解製度。Pickering乳液的不穩(wěn)定和宏觀相的分離可能是由不同的機(jī)制引起的，這些機(jī)制可能是各自發(fā)生的或同時(shí)發(fā)生的形式。

密度高于連續(xù)相密度的液滴傾向于下降覆蓋範圍，并在乳液的底部形成一層沉淀。相反功能，密度低于連續(xù)相密度的液滴傾向于上升前沿技術，并在乳液頂部形成一層液滴。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的顆练e極性；蛞旱蜗嗷ソY(jié)合形成較大的聚集體并同時(shí)保持其初始尺寸時(shí)深入交流，乳液出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象。奧斯特瓦爾德熟化（Ostwald ripening）是另一個(gè)不穩(wěn)定的過(guò)程性能，在此過(guò)程中保護好，較小的液滴由于分散相分子通過(guò)連續(xù)相的大規(guī)模擴(kuò)散而逐漸形成較大的液滴。最后組織了，聚結(jié)描述了兩個(gè)或多個(gè)液滴在液滴之間的液膜變薄和破裂時(shí)融合成更大的液滴的現(xiàn)象充足。

4

固體顆粒的類(lèi)型和形態(tài)可以調(diào)節(jié)Pickering乳液的性能（表1）。具體來(lái)說(shuō)表現，粒子的形狀決定著它們?cè)诮缑嫔系男袨楫惓顩r，從而決定了它們穩(wěn)定乳液的能力說服力。在下表中，我們羅列了顆粒形態(tài)和乳液種類(lèi)更多可能性。

表1 顆粒形態(tài)和乳液種類(lèi)

顆粒形態(tài)多種多樣深刻變革，從球形到棒狀，再到二維納米片分析，顆粒的形態(tài)直接影響乳液的穩(wěn)定性和應(yīng)用性能至關重要。下表2羅列了Pickering乳液的應(yīng)用和顆粒形態(tài)

表2 Pickering乳液的應(yīng)用和顆粒形態(tài)

5

• 粒徑分布：研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)顆粒濃度、乳液制備方法和顆粒的表面修飾表示，可以控制乳液中液滴的大小和分布。例如緊迫性，使用疏水性修飾的納米顆临|生產力？梢援a(chǎn)生更小的液滴，而顆粒濃度的增加導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性提高非常激烈，因?yàn)楦嗟念w撂嵘袆?？梢晕降接退缑嫔稀?/p>

• 穩(wěn)定性：乳液的穩(wěn)定性受到多種因素的影響技術交流，包括顆粒的潤(rùn)濕性交流、pH值、離子強(qiáng)度和油水相體積比關註。通過(guò)精確控制這些參數(shù)溝通協調，可以制備出具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性的Pickering乳液。特別是共同，2D材料由于其表面活性和層狀結(jié)構(gòu)，能夠形成更穩(wěn)定的乳液，這為設(shè)計(jì)新型乳液系統(tǒng)提供了新的方向在此基礎上。

6

• 固相顆粒穩(wěn)定劑、成品納米乳或者亞微米乳液的粒徑分布測(cè)試集成應用；Nicomp多峰可為復(fù)雜體系提供更全面的粒度信息越來越重要的位置。

• 配方Zeta電位測(cè)試；Zeta電位可側(cè)面評(píng)估體系穩(wěn)定性迎來新的篇章，有助于評(píng)估配方及制備工藝解決方案。

  
  

Nicomp系列納米激光粒度儀采用動(dòng)態(tài)光散射原理檢測(cè)分析樣品的粒度分布，基于多普勒電泳光散射原理檢測(cè)ZETA電位共同學習。

圖4 Nicomp 3000系列（實(shí)驗(yàn)室）

• 粒徑檢測(cè)范圍0.3nm-10μm交流研討，ZETA電位檢測(cè)范圍為+/-500mV

• 搭載Nicomp多峰算法，可以實(shí)時(shí)切換成多峰分布觀察各部分的粒徑。

• 高分辨率的納米檢測(cè)順滑地配合，Nicomp納米激光粒度儀對(duì)于小于10nm的粒子仍然現(xiàn)實(shí)較好的分辨率和準(zhǔn)確度更加完善。

圖5 高斯粒徑分布圖

圖6 Nicomp多峰粒徑分布圖

7

• 粒徑分布及顆粒濃度測(cè)試；單顆粒傳感技術(shù)（SPOS）上高質量，對(duì)體系中顆粒進(jìn)行一顆顆計(jì)數(shù)精準調控，同時(shí)出具粒徑分布及顆粒濃度信息；最小可區(qū)分0.01μm建設應用，可發(fā)現(xiàn)成品Pickering中顆粒差異優化程度。

AccuSizer系列在檢測(cè)液體中顆粒數(shù)量的同時(shí)精確檢測(cè)顆粒的粒度及粒度分布，通過(guò)搭配不同傳感器應用的因素之一、進(jìn)樣器基礎，適配不同的樣本的測(cè)試需求，能快速而準(zhǔn)確地測(cè)量顆粒粒徑以及顆粒數(shù)量/濃度實踐者。

圖7  AccuSizer A7000系列

• 檢測(cè)范圍為0.5μm-400μm（可將下限拓展至0.15μm）管理。

• 0.01μm的超高分辨率，AccuSizer系列具有1024個(gè)數(shù)據(jù)通道豐富，能反映復(fù)雜樣品的細(xì)微差異，為研發(fā)及品控保駕護(hù)航。

• 靈敏度高達(dá)10PPT級(jí)別善於監督，即使只有微量的顆粒通過(guò)傳感器大局，也可以精準(zhǔn)檢測(cè)出來(lái)。

8

單個(gè)粒子通過(guò)狹窄的光感區(qū)時(shí)阻擋了一部分入射光數據，引起到達(dá)檢測(cè)器的入射光強(qiáng)度瞬間降 低效率和安，強(qiáng)度信號(hào)的衰減幅度理論上與粒子橫截面(假設(shè)橫截面積小于光感區(qū)的寬度),即粒子 直徑的平方成比例。用標(biāo)準(zhǔn)粒子建立粒徑與強(qiáng)度信號(hào)大小的校正曲線邁出了重要的一步。儀器測(cè)得樣品中顆 粒通過(guò)光感區(qū)產(chǎn)生的信號(hào)產能提升，根據(jù)校正曲線計(jì)算出顆粒粒徑。傳統(tǒng)光阻法的范圍下限一般到 1.5μm應用創新。Entegris（PSS）開(kāi)創(chuàng)性地通過(guò)光散射增加對(duì)小粒子的靈敏度體系，將單顆粒傳感器的計(jì)數(shù)下限拓展至0.5μm。 

圖8 單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)(SPOS)原理圖

9

• 通過(guò)核心STEP技術(shù)可原液和諧共生、快速評(píng)估Pickering產(chǎn)品穩(wěn)定性提高；快速篩選配方，工藝用上了。

LumiFuge穩(wěn)定性分析儀可以直接測(cè)量整個(gè)樣品的分散體的穩(wěn)定性結構，檢測(cè)和區(qū)分各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，如上浮的特性、絮凝競爭力所在、聚集、聚結(jié)、沉降等處理，通過(guò)測(cè)量結(jié)果可用來(lái)開(kāi)發(fā)新的配方和優(yōu)化現(xiàn)有的配方及工藝攜手共進。

圖9 LUM穩(wěn)定性分析儀系列

• 快速、直接測(cè)試穩(wěn)定性自然條件，無(wú)需稀釋?zhuān)瑴囟确秶鷮拸V

• 可同時(shí)測(cè)8個(gè)樣品擴大公共數據，測(cè)量及辨別不同的不穩(wěn)定現(xiàn)象及不穩(wěn)定性指數(shù)

• 加速離心，最高等效2300倍重力加速度

10

• 可用于Pickering乳液制備體系流動性，不同孔徑的金剛石交互容腔可選設計標準，可帶冷凝冷卻；處理效率高助力各行，體系更均一經過、穩(wěn)定。

PSI-20高壓微射流均質(zhì)機(jī)（小試兼中試型）采用固定結(jié)構(gòu)的均質(zhì)腔互動互補，通過(guò)電液傳動(dòng)的增壓器使物料在高壓作用下以極大的速度流經(jīng)交互容腔的微管通道核心技術體系，物料流在此過(guò)程中受到高剪切力、高碰撞力力度、空穴效應(yīng)等物理作用新產品，使得平均粒徑降低、體系均一穩(wěn)定持續發展，由此獲得理想的均質(zhì)更加廣闊、分散、去團(tuán)聚的結(jié)果合作。

• 最高2069 bar的均質(zhì)壓力形式，最高處理量20L/h （PSI-20）

• 采用特殊設(shè)計(jì)Y型腔，去除尾端大顆粒效果佳一站式服務，物料的混合更均一功能，處理效率高。

• 屏顯界面支撐作用，數(shù)據(jù)可溯源：支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出設(shè)定壓力及實(shí)時(shí)壓力積極性、監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度、實(shí)時(shí)流量機遇與挑戰、時(shí)間等高效節能。

• 配置K型熱電偶：可用于實(shí)施監(jiān)測(cè)料液溫度相關。

• 低噪音：運(yùn)行音量低于70分貝取得明顯成效，工作環(huán)境友好型。

圖10 PSI-40 高壓微射流均質(zhì)機(jī)

11

奧法美嘉平臺(tái)提供整套的Pickering乳液均一性與穩(wěn)定性解決方案影響力範圍，可用于快速評(píng)估大力發展、優(yōu)化Pickering乳液的配方和工藝：PSI高壓微射流均質(zhì)機(jī)可快速高效制備均一、穩(wěn)定的Pickering乳液雙向互動；Nicomp粒度分析儀分析平均粒徑集成技術、Zeta電位檢測(cè)新創新即將到來；AccuSizer顆粒計(jì)數(shù)器分析顆粒濃度和粒徑分布，LUM穩(wěn)定性分析儀快速分析產(chǎn)品穩(wěn)定性創新的技術，用于優(yōu)化配方設計能力，工藝參數(shù)等。