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无表面活性剂微乳液(SFME)体系与传统微乳液(SBME)体系具有相似的微观结构和物化性质,但不含有对环境有害的表面活性剂和助表面活性剂,在酶促反应、化学反应和纳米材料合成等方面有广泛的应用前景,近年来越来越受到人们的广泛关注。构建新型SFMEs体系,研究其结构、性能,对拓展SFMEs体系的应用范围具有重要实际意义。本文分别选取卤代烃和酯类为油相、异丙醇为“双溶剂”,构建了多个SFMEs体系,分别研究了各体系的相行为、物化性质及其在SiO2、BaCrO4、TiO2等纳米材料合成中的应用。本文包括四部分,第一部分是绪论;第二部分是水/异丙醇/三氯乙烯SFME体系的构建及其在SiO2纳米材料合成中的应用;第三部分是水/异丙醇/四氯乙烯SFME体系的相行为、增溶性能及其在BaCrO4合成中的应用;第四部分是SFME模板法合成纳米TiO2及其光催化性能。一、绪论简述了微乳液的概念及发展历程。阐述了SFMEs的定义、表征方法及其在酶促反应、化学反应和纳米材料合成中的应用,对其研究进展进行了综述。二、水/异丙醇/三氯乙烯SFME体系的构建及其在SiO2纳米材料合成中的应用构建了水/异丙醇/三氯乙烯新型SFME体系。(1)通过目视滴定法绘制了SFME体系在25°C下的三元相图,采用电导法、紫外-可见吸收光谱法、表面张力法、动态光散射法和电镜法等研究了体系的微观结构和物化性质。(2)以O/W型SFME为模板,分别合成了实心(SSNs)、中空(HSNs)和蛋黄-蛋壳(SYSNs)结构的SiO2纳米材料,并考察了模板组成、硅源正硅酸四乙酯(TEOS)浓度和催化剂氨水的浓度对SYSNs粒径的影响。研究发现,随着微乳液液滴尺寸的增大、TEOS和氨水浓度的增加,SYSNs的粒径逐渐增大,从而可对SYSNs的尺寸进行调控。(3)分别考察了合成的SSNs、HSNs和SYSNs对亚甲基蓝(MB)的吸附性能及吸附动力学。结果表明,随比表面积的增大,合成的SiO2纳米材料对MB的吸附量逐渐增加,其中,SYSNs的吸附量最大,为33.14 mg g-1。三者对MB的吸附均符合准二级吸附动力学模型。三、水/异丙醇/四氯乙烯体系的相行为、增溶性能及其在BaCrO4合成中的应用构筑了水/异丙醇/四氯乙烯SFME体系。(1)利用电导法将SFME体系的单相区划分为水包油(O/W)、双连续(B.C.)和油包水(W/O)三种类型,同时通过紫外-可见吸收光谱法和表面张力法进行了测定,结果均与电导法吻合。(2)采用紫外-可见吸收光谱法,考察了SFME体系对一些金属盐类(K3Fe(CN)6、CoCl2、CuCl2)和生物大分子(核黄素)的增溶性能,结果表明,该体系对上述无机盐和核黄素均具有很强的增溶能力。CoCl2和核黄素的增溶实验证明了W/O微乳液液滴的形成。(3)以W/O型SFME为模板合成了BaCrO4纳米材料,改变反应时间可调控其尺寸。四、SFME模板法合成纳米TiO2及其光催化性能构建了水/异丙醇/乙酸乙烯酯SFME体系。(1)绘制了SFME体系在25°C下的三元相图,采用电导法将体系的单相区划分为水包油(O/W)、双连续(B.C.)和油包水(W/O)三个亚微区,并以甲基橙为探针,利用紫外-可见吸收光谱法考察了微环境极性的变化规律。(2)采用微乳液法-水热法联合技术,合成了TiO2纳米粒子(Nano-TiO2),考察了水热温度、钛源(TBT)及氨水加入量对Nano-TiO2形貌、尺寸和结晶度的影响。结果表明,随着水热温度的升高,TiO2的结晶度逐渐升高。而TBT和氨水的浓度主要影响样品的分散性。(3)基于SFME模板法辅之煅烧法在高温下合成了尺寸相对较大的Nano-TiO2,并考察了煅烧温度对其形貌和晶相的影响。(4)考察了合成的Nano-TiO2样品对亚甲基蓝(MB)的光催化性能,结果表明,样品的光催化活性与结晶度、晶型等有关,在相对较高的水热条件下合成的TiO2纳米材料具有较好的光催化性能。