發布者:管理員 日期:2023-07-14
納米液滴作為一種新型納米材料,近年來在芯片實驗室設備、生物醫學診斷、液-液微萃取和材料合成等領域受到廣泛關注。這些表面納米液滴為小組分反應、藥物釋放、單細胞分析、單細胞或單分子水平研究提供了強大的平臺。
目前,為了獲得具有固定尺寸和分布的納米液滴,已經開發了各種納米液滴的制備方法。例如噴墨印刷、微流體沉積、薄膜除濕和溶劑交換等。其中,溶劑交換是一種簡單的、靈活的、可擴展自下而上的制備方法。適用于常規有機相、和粘度在0.6~106cSt的親水相中實現界面納米液滴的生產。
然而,由于fLs中表面液滴的表面積與體積之比很大,蒸發速度很快,這使得表面納米液滴難以在不混溶的液體中保持,特別是在水體系中。這很大地限制了表面納米滴在空氣中的應用。基于此,大多數人選擇了低揮發性的離子液體(ILs),并通過溶劑交換法在界面上制備了基于質子型ILs硝酸乙銨(EAN)的納米液滴。實驗結果表明,離子液滴在液體和空氣環境中均具有可控的尺寸、分布和穩定性。
在200 μL min-1的流速下,通過溶劑交換過程,EAN液滴在玻璃基底上的成核和形成過程。在2s時,不規則的微小EAN液滴首先出現,然后逐漸變大;此后,這些液滴持續生長到6s,在此期間橫向直徑減小,直到它們后在100s達到穩定狀態。
通過概率密度函數(PDF)進一步計算液滴的平均直徑和表面覆蓋率。如圖2所示,液滴尺寸分布范圍從1.5s內僅3μm增加到10s內約10μm,然后從10s逐漸減小到100s,尺寸分布范圍為5μm,后形成狀態下峰值在2-3μm之間。這表明在EAN液滴形成過程中發生了液滴橫向尺寸的去濕現象。
研究人員發現,當兩個EAN液滴合并時,去濕現象變得更加顯著。初始狀態下兩個液滴在玻璃基板上的接觸角,當它們在溶劑交換過程中不斷生長并后相互接觸時,它們將合并成一個具有瞬時動態接觸角的新液滴。
此外,通過測試不同流速下形成的液滴,可以獲得不同粒徑大小的EAN納米液滴。使用具有不同親水和疏水環境的基底作為液滴制備的模板可以潛在地控制單分散液滴的尺寸。
為了證明這些ILs納米液滴的潛在應用,研究人員隨后使用這些納米滴作為納米反應器來制備可變的二氧化硅納米結構。
綜上所述,本文研究人員選擇了質子型離子液體EAN,通過成核和生長制備了一種尺寸可控的納米液滴。液滴大小可以通過流量和溶液條件進行調節。此外,已經證明納米液滴可以作為二氧化硅納米結構的可控反應器,有望得到進一步應用。
上一條: 使用防指紋油要注意的事情?具有哪些作用?
下一條:防指紋油應用在電鍍件金屬零件上