阳离子交换膜修饰液液界面上相转移结晶现象的研究(4)

菜单

超声诱导结晶是利用超声辐射能够影响晶体的性质来合成具有一定特征的晶体，该方法主要是影响结晶习性（如：单晶或多晶的内部结构特征）和诱导初级成核时晶体尺寸分布的变化[13-15]。Kazuki Gonda等人[16]在液/液界面上利用超声雾化技术结晶，证实了超声辐射能够提高结晶过程中淀粉颗粒成核的效率，而且依据溶液介质机理和Ostwald规则解释了淀粉表面覆盖的甘氨酸由不稳定晶型向稳定晶型转变的原因。

液/液界面上自组装纳米颗粒是近年来研究较多的一种方法，它可以利用两亲性分子（如：表面活性剂、磷脂等）的亲水部分可以接触水，疏水部分能够嵌入油中的特点来实现纳米颗粒的自组装；也可以由较大的物体（如：微、纳米颗粒）形成二维阵列[17]，而且这种颗粒可以不必是两亲性的。但是前者由于这些复杂的分子都有疏水和亲水终端，使得它们在界面处由于分子之间的相互排斥作用而形成致密的单层薄膜；后者则需要该物质与水和油接触面积内的自由能小于油/水界面自由能，因为在界面处每个颗粒将会趋向于形成一个三相边界[18]。此外，如果颗粒数目超过界面能够容纳的数目，那么它们在界面处的密度将会由它们之间的相互排斥和吸引力决定，这种情况下，强烈的相互作用会使得颗粒之间不会靠的太近。纳米颗粒阵列密度通常是通过控制修饰纳米颗粒功能化、溶液pH和盐浓度来实现[19]。在液/液界面上自组装纳米颗粒可以用于表面增强拉曼光谱（SERS）检测，该方法可以通过追踪分析物检测到溶于水相或者油相的分子。如：Cecchini等[20]首次将SERS传感器用于自组装纳米颗粒阵列上多相跟踪分析物检测，研究结果显示该传感器不仅可用于单一共振和非共振物质的检测，对于和金纳米颗粒结合力较弱的物质以及拉曼截面较低的物质也能检测得到，而且还能同时进行多相分析物检测，并且液/液界面对传感器不会造成影响。Wang等[21]用CTAB作为表面活性剂，在水/对二甲苯界面上自组装合成具有纳米尺寸、类似于胶囊的聚L-乳酸（PLLA）单晶，这对于研究球面晶体学、药物传输和基因治疗具有很重要的意义。Pavitra等[22]研究还发现溶剂极性、晶体生长速度、以及煅烧温度会影响GdPO4: Eu3+纳米棒的尺寸和晶体学性质。源-自/优尔+文,论`文'网]www.youerw.com

电沉积技术制备金属纳米颗粒是利用电化学技术实现金属纳米颗粒在两互不相溶电解质溶液界面上的原位生长[23]。通常，金属纳米颗粒的形成是通过合适的还原剂还原金属盐，在这种体系里，主要是通过控制异相氧化还原电对之间的电子转移或金属反应物的相转移反应来形成纳米颗粒。氧化还原电对之间的异相电子转移加速其自发转入水相[24]，使得其在不混溶的液体相中达到分离的目的。1996年，Cheng和Schiffrin[25]就报道了在W/DCE界面上用电沉积方法，以亚铁氰化钾作为还原剂，从四辛基氯化铵-氯金酸中得到金纳米颗粒。随后，Schiffrin等[26]又通过循环伏安和恒电流实验研究了液/液界面上的成核作用机理。Selvakannan等人[27]报道了一种通过强烈搅拌十六烷基苯胺的氯仿溶液和氯金酸水溶液的方法一步合成金纳米颗粒，其中金纳米颗粒的尺寸控制是通过改变还原剂和金属离子的摩尔比达到的。为了更好地控制成核过程，Unwin等[28]将金颗粒沉积在微米和纳米管支撑的W/DCE界面上，通过分析电流-时间曲线得到晶核的数量，发现晶核与管的尺寸有很大关系，单晶是在0.5微米直径或更小的管上形成，多晶则是在大管上形成。我们发现以上晶体的合成都是在无膜支撑的液/液界面上进行，关于膜支撑液/液界面合成纳米颗粒也有人尝试，其中，Platt等人[29]以氧化铝膜为模板，在液/液界面上用电沉积的方法制备钯纳米颗粒，发现钯纳米颗粒在氧化铝膜孔口处形成，它们的形成位点是由有机相-水相界面位置决定的，而且进一步说明液相与氧化铝膜的相对位置是由液体的表面润湿性质来决定，而非重力因素。