摘要
个人护理产品中微塑料的使用对环境构成威胁,寻求更加环保的绿色摩擦颗粒来替代微塑料已经迫在眉睫。由于聚合物-无机材料结合了有机组分的重量轻、来源广、柔韧性好且易于加工,以及无机对应物的机械性强和形态可控的优点,因此这种复合材料具有广阔的开发空间和应用前景。研究表明,由于具有大的内部空间和孔隙结构,可以为客体分子提供高负载能力和缓释特性,中空介孔二氧化硅纳米粒子就极具价值。但是中空介孔二氧化硅主要是通过浸渍法封装客体分子,而传统的浸渍法对封装客体分子的亲疏水特性要求较高,为了增加中空介孔二氧化硅对精油的吸附性能,我们需要对中空介孔二氧化硅作疏水化改性处理。 本课题结合前改性法和选择性刻蚀法,探讨了有机硅烷、十六烷基三甲基氯化铵(cetyltrimethylammoniumchloride,CTAC)的浓度和刻蚀时间对有机中空介孔二氧化硅的影响;然后使用正辛基三甲氧基硅烷(n-octyltrimethoxysilane,OTMS)作为有机疏水剂,制备有机中空介孔二氧化硅。同时以该有机中空介孔二氧化硅为载体,实验中探讨了沉积在有机中空介孔二氧化硅壳上的硅源的添加量、氨水的添加量、OTMS所占沉积在壳上硅源的比例、CTAC的添加量等因素对水接触角和载油量的影响,制备出一款装载量高的有机中空介孔二氧化硅Pickering乳液。使用SEM、TEM对所得到的有机中空介孔二氧化硅进行形貌表征,得到该材料的粒径约为222nm,内径约为175nm;采用BET和SAXRD对有机中空介孔二氧化硅的孔道进行分析,根据Barret-Joyner-Halenda(BJH)方法,介孔的表面积和孔体积分别为86.48m2g-1和0.188cm3g-1,平均介孔孔径约为3.3nm。采用WCA测量其水接触角为90.4°。使用EDS和XPS对有机中空介孔二氧化硅进行元素分析,证明OTMS与TEOS成功水解缩合形成硅壳。CLSM和FTIR的结果表明,檀香精油(sandalwoodessentialoil,SEO)不仅被吸附进了有机中空介孔二氧化硅的内部空间,同时与有机中空介孔二氧化硅形成了皮克林乳液,且檀香精油的装载量高达40%,可稳定长达21h。通过TG表明,SEO被有机中空介孔二氧化硅包裹,不仅可以降低SEO的挥发性,而且可以提高SEO的热稳定性。将所得的最佳稳定状态下的有机中空介孔二氧化硅皮克林乳液采用喷涂法应用到皮层中,得到持久留香的芳香皮层,可以达到90天的连续释放效果。