一种以Pickering乳液为模板的离子凝胶球的制备方法

本发明属于离子凝胶合成，具体涉及一种以pickering乳液为模板的离子凝胶球的制备方法。

背景技术：

1、在日常生活中，乳液被广泛的应用于多个领域，例如：食品、护肤品、药物、石油工业等。乳液是一种典型的液/液分散体系，可以在一段时间内保持动态稳定。在乳液中，一种流体以液滴的形式分散在另一种流体中。此时，需要乳化剂来降低界面张力并防止液滴间团聚，从而确保动力学稳定。pickering乳液具有成本低、毒性小、稳定性强且颗粒状态的乳化剂本身即可进行修饰与功能化等优点。

2、近年来使用室温ils作为内相的pickering乳液研究越来越广泛，pickering乳液使用固体微粒来代替表面活性剂或者一些双亲性聚合物，用于油水两相界面的稳定构筑。通过微粒分散法制备的pickering乳液能够有效地解决ils体系粘度大等问题，增大ils的比表面积，提高其利用率。

3、离子液体凝胶是通过将ils固定在固体空间网络基质中制成的，在空间网状结构空隙中充满了作为分散介质的阴阳离子，是聚合物网络限域化的一类新杂化材料。离子液体凝胶中不但含有游离的离子液体单元，还含有离子液体对、以及离子液体簇等形式。因此它保留了离子液体原有的性质，同时使ils稳定地限域在聚合物网络中而不泄露。对于结构式上具有双键的离子液体而言，可通过本体聚合的方法制备聚离子液体微凝胶。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供一种以pickering乳液为模板的离子凝胶球的制备方法。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种以pickering乳液为模板的离子凝胶球的制备方法，包括如下步骤：

4、1)将疏水乙烯基离子液体和疏水烷基离子液体混合，超声分散，直至形成均一的液态溶液a；

5、2)将颗粒乳化剂和光引发剂用水溶解，超声分散，直至形成均一溶液b；

6、3)将溶液a和溶液b混合，涡混，得到稳定的pickering乳液；

7、4)将pickering乳液置于紫外灯下照射，停止照射后震荡，形成离子液体凝胶球，离心，冷冻干燥后得到以pickering乳液为模板的离子凝胶球。因为冷冻干燥可以很好地保留离子凝胶球的结构。

8、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述疏水乙烯基离子液体和疏水烷基离子液体的阴离子为双三氟甲烷磺酰亚铵阴离子或六氟磷酸根阴离子。

9、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述疏水乙烯基离子液体和疏水烷基离子液体的摩尔比为2:3～3:2。疏水乙烯基离子液体的量若太多，不能完全溶解在疏水烷基离子液体中；疏水乙烯基离子液体的量若太少，凝胶网络太少，离子凝胶球不稳定或不能形成。

10、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述颗粒乳化剂和光引发剂分别为二氧化硅纳米粒子和irgacure-2959。

11、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述颗粒乳化剂的浓度为2g/l～9g/l。

12、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述光引发剂的浓度为5g/l。

13、进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，所述溶液a和溶液b的体积比为1:4、1:3或1:2。

14、进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，所述紫外灯的功率大于等于30w。

15、进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，所述紫外灯下照射方法采用间隔照射，时间为每隔1min照射30s，且重复6次。

16、进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，所述震荡是在紫外灯停止照射后的1min内对pickering乳液进行震荡。因为这样可以有助于离子凝胶球的单分散。

17、本发明的有益效果为：

18、1、本发明是一种将可聚合的乙烯基离子液体作为凝胶网络，不可聚合的离子液体作为凝胶内流动相，以pickering乳液作为模板，制备的一种离子凝胶球。该离子凝胶球可以将液态的离子液体固定住在形成的离子液体凝胶球内部，且可以通过调节pickering乳化剂的量来控制离子凝胶球的尺寸、大小。

19、2、本发明中，利用颗粒乳化剂对含有可聚合离子液体的混合离子液体进行乳化，形成pickering乳液后聚合形成离子凝胶球。其中，通过控制混合离子液体中各物质间的比例来调节离子凝胶的性能；通过控制颗粒乳化剂的种类和用量来调节离子凝胶球的表面性能和大小。将pickering乳液和离子凝胶相结合，能够有效地解决离子液体系粘度大等问题。

20、3、本发明的以pickering乳液为模板的离子凝胶球含有离子液体凝胶和可功能化修饰的颗粒乳化剂，能够同时具有二者的性质与性能，可应用于萃取、催化领域。

技术特征：

1.一种以pickering乳液为模板的离子凝胶球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述疏水乙烯基离子液体和疏水烷基离子液体的阴离子为双三氟甲烷磺酰亚铵阴离子或六氟磷酸根阴离子。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述疏水乙烯基离子液体和疏水烷基离子液体的摩尔比为2:3～3:2。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述颗粒乳化剂和光引发剂分别为二氧化硅纳米粒子和irgacure-2959。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述颗粒乳化剂的浓度为2g/l～9g/l。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述光引发剂的浓度为5g/l。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述溶液a和溶液b的体积比为1:4、1:3或1:2。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述紫外灯的功率大于等于30w。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述紫外灯下照射方法采用间隔照射，时间为每隔1min照射30s，且重复6次。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述震荡是在紫外灯停止照射后的1min内对pickering乳液进行震荡。

技术总结
本发明涉及一种以Pickering乳液为模板的离子凝胶球的制备方法，包括以下步骤：(1)将一定摩尔比的疏水乙烯基离子液体和疏水烷基离子液体混合，超声分散，直至形成均一溶液A；(2)将颗粒乳化剂和光引发剂用水溶解，超声分散，直至形成均一溶液B；(3)将溶液A和溶液B按照一定体积比例混合后，涡混一段时间，得到稳定的Pickering乳液；(4)将Pickering乳液置于紫外灯下照射一段时间，离心，干燥，形成以Pickering乳液为模板的离子液体凝胶球。这种离子液体凝胶球含有离子液体凝胶和可功能化修饰的颗粒乳化剂，能够同时具有二者的性质与性能，可应用于萃取、催化领域。

技术研发人员：刘大亮,王巧红,于萌,吴琼,宋智凝,宋溪明
受保护的技术使用者：辽宁大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14