更快更节能制备最小纳米颗粒稳定乳状液的新技术诞生学术资讯

▲芝加哥伊利诺伊大学助理教授Sushant Anand(中)和他的研究伙伴Dong Jin Kang(左)和Hassan Bararnia（右）。

美国芝加哥伊利诺伊大学MIE助理教授Sushant Anand和他的研究伙伴在油水混合物或“乳液”方面取得了多项突破。目前，以上研究人员已经将他们的研究提升到了另一个新的水平——在液滴周围通过纳米颗粒的自组装形成超微型(100-400 nm)的纳米乳液。

传统制造纳米乳剂的方法有很多步骤，但是Anand和他的团队开发出了更快、更节能地制造更小纳米乳液的一步法。研究结果最近发表在《ACS应用材料与界面》杂志上。

“当今时代，纳米技术在处理许多问题时发挥着巨大的作用。以油水乳剂为例，使用‘纳米’大小的液滴可以大大提高许多乳化产品的保质期，如化妆品、食品、药物运输以及许多价值数十亿美元的行业。通常，表面活性剂分子被用来防止水滴聚集在一起，但这种分子在很多情况下都有副作用。因此，人们对制造无表面活性剂的纳米颗粒稳定乳液越来越感兴趣。”Anand解释道。

该团队面临的挑战是制造基于纳米颗粒的纳米乳液，即所谓的皮克林（Pickering）乳液。

之前在《自然通讯》发表的一篇论文中，Anand和他在麻省理工学院(MIT)的合作者们曾证明，他们可以制造出纳米乳状体，在其中使用表面活性剂稳定液滴。Anand和他的学生们想知道这项新技术是否有可能被用于制造纳米皮克林乳液。

“制造乳液的方法多种多样，不幸的是，对表面活性剂起作用的，不一定对纳米颗粒起作用。但事实证明，我们的新技术的确管用。”博士后Dong Jin Kang说道。

整个过程是，首先将油冷却到露点以下，水会凝结在油表面。这时如果油有正确的特性，并含有足够浓度的纳米颗粒，水滴就会在油中自我分散，纳米颗粒会围绕它们自组装，形成纳米乳液。

Anand说：“我们的研究表明我们已经能用纳米颗粒制造最小的纳米乳液了。更令人兴奋的是，如果要以传统的方式制造这些乳液，必须经历多个步骤，还需要很高的颗粒浓度。而我们能够在几分钟内做出乳液，并且使浓度比以前人们尝试过的浓度低10倍。我们的技术具有很强的可扩展性，可以在工业层面上使用。”

Kang与Anand最近在Nanoscale上发表的另一篇文章中提到，他们新开发出一种制造复杂纳米颗粒的简单方法。“我们技术的优点是，我们可以制造出属性统一的复杂粒子，并且在没有任何副作用的情况下，可以很好地调整纳米粒子周围的壳层厚度。”Anand补充说。

目前，该研究引起了全世界科学界同行的关注。

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编译：Coke 编辑：程建兰

来源：

https://phys.org/news/2018-06-smallest-nanoparticle-stabilized-nanoemulsions-technique.html