我校蒋建中、崔正刚团队在Angew. Chem. Int. Ed.上连续发表关于智能型表面活性剂的研究成果
近期,江南大学蒋建中、崔正刚科研团队在新型智能表面活性剂设计开发领域取得突破性研究进展,连续在Angew. Chem. Int. Ed.上发表2篇研究论文:“Behavior of smart surfactants in stabilizing pH-responsive emulsions,Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 5235-5239(通讯作者崔正刚教授和B.P. Binks教授)”和“Charge-reversible surfactant-induced transformation between oil-in-dispersion emulsions and Pickering emulsions,Angew. Chem. Int. Ed.2021,60, 11793-11798(通讯作者蒋建中教授和B.P. Binks教授)”。
智能表面活性剂对于构建刺激-响应性自组装/分散体系和实现表面活性剂的循环利用具有重要意义。然而现有的智能表面活性剂在结构上类似于常规表面活性剂,一般以亲水的头基作为响应基团,通过环境刺激使其在亲水和疏水两种状态之间可逆转变。其缺点是,在油-水体系中,失活后的表面活性剂将转移到油相,一方面影响油相的纯度和性质,另一方面给回收和再利用带来障碍。
课题组在新的结构设计中(Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 5235,第一作者裴晓梅副教授,图1)将叔胺基团连接到常规季铵盐阳离子表面活性剂的疏水基一侧,当其为非极性或弱极性状态时,整个分子呈双亲结构,显示出高表面活性,但当叔胺基团呈极性状态时,整个分子呈Bola型结构,表面活性显著降低,尤其是乳化性能丧失。无论是单独作为乳化剂,还是与无机纳米颗粒协同作用稳定O/W型Pickering乳状液和oil-in-dispersion乳状液,都能赋予乳状液刺激-响应性,并且在乳状液破乳后,单独或者与纳米颗粒一起从界面转移到水相,并且可以重复使用,从而可助于实现节能减排的绿色化学发展目标。
由于不同应用领域对乳状液的性能要求各异,例如食品和化妆品乳状液一般期望其保持长期稳定,而用于乳液聚合、两相催化、油品乳化输送的乳状液仅需保持暂时稳定,在过程结束后需要快速破乳,此外应用于切削液和油品管线输送的乳状液需要保持高稳定性和流动性。如何使乳状液同时具备高稳定性、高流动性且易于破乳,从而能满足不同应用领域的多元化需求,仍是一个挑战性难题。
针对上述问题,在另一项研究中(Angew. Chem. Int. Ed.2021,60, 11793,图2),课题组设计了一种头基电荷可智能转变的表面活性剂,即在不同pH下能够发生从阳离子型到阴离子型或两性型表面活性剂的可逆结构转变。该表面活性剂可以与纳米颗粒协同作用,用于制备稳定性、粘度、液滴粒径智能可调的乳状液,即乳状液可以在oil-in-dispersion类型和Pickering类型之间可逆转换,并可以实现快速破乳和相分离,为乳状液满足不同应用领域(如两相催化、乳液聚合、油品乳化输送等)的多元化需求提供了一种简便通用的解决方法。该研究工作得到了WileyChem的报道。
上述研究工作得到了国家自然科学基金(21872064,21573096)和江南大学一流学科建设重大创新项目(JUFSTR20180201)等的资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202013443
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202102098
新型智能型表面活性剂(N+-16-N)的结构和pH-响应原理及其(0.06mM)与微量(0.01wt.%)纳米氧化铝颗粒协同稳定的新型(oil-in-dispersion)乳状液的pH响应性(每次乳化用新油,水相重复使用)
新型头基电荷可逆转变型表面活性剂(DMUa)的结构及其(0.5mM)与纳米二氧化硅(0.1wt.%)协同稳定的乳状液的微结构及pH-响应性。(a)和(d) oil-in-dispersion乳状液,(b)和(e)大油滴Pickering乳状液,(c)和(f)小油滴Pickering乳状液
未经允许不得转载:大学门户 » 我校蒋建中、崔正刚团队在Angew. Chem. Int. Ed.上连续发表关于智能型表面活性剂的研究成果
相关推荐
- 校领导开展“不忘初心、牢记使命”主题教育专项调研青年教师座谈会
- 我校开展2021年下半年心理健康教育专题培训
- “全民健身,齐心抗疫”——化工学院举办教职工体育节
- 江南学子在第五届全国大学生生命科学创新创业大赛再创佳绩
- 德国勒沃库森市中学生来院交流访问
- 学校召开党外知识分子联谊会成立大会
- 江南大学获批国家药监局化妆品质量研究与评价重点实验室
- 教育部党组第六巡视组向江南大学党委反馈巡视情况
- 河南工业大学李学雷副校长一行来校调研
- 江南大学食品安全风险治理研究院为防控疫情与复工复产咨政建言
- 江南大学第十三届“青马工程”训练营学员赴江阴参加青年大学生发展论坛
- 理学院举行离退休教师迎新年茶话会
- 2020年全国糖生物学会议在无锡召开
- 英雄辈出、山河日新——江南大学教授刘观庆山水人物画展举办
- 我校第九届青年教师教学竞赛圆满完成
- 卓卓芳华,旗袍的回望——民盟江南大学委员会举办庆祝新中国成立70周年文化展演
- 环境与土木工程学院师生凝心聚力 顺利开启线上教学
- 机械工程学院举行2021康明斯林慰梓博士奖学金项目答辩会
- 体育部赴医学院调研
- 江南大学召开2021年第二季度网络安全工作会议
新闻公告
- 纺织科学与工程学院党委召开党支部书记工作例会 03-17
- 我校召开网上办事流程建设推进会 03-16
- 我校召开网上办事流程建设推进会 03-16
高考招生
- 江南大学2017年本科生招生章程 08-05
- 江南大学2018年本科生招生章程 08-05
- 江南大学2016年本科招生章程 08-05
- 江南大学2014年本科招生章程 08-05
- 江南大学2015年招生章程 08-05
- 江南大学2013年本科生招生章程 08-05
- 江南大学2010年招生章程 08-05
- 江南大学2011年招生章程 08-05
- 江南大学2012年本科生招生章程 08-05
- 江南大学2009年招生章程 08-05