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改性纳米SiO_2颗粒对泡沫稳定性的影响研究
摘要
本文通过改性纳米SiO_2颗粒对泡沫稳定性的影响进行了研究。实验利用不同浓度的改性纳米SiO_2溶液混合在泡沫液中，采用pH计和调制泡沫仪对泡沫的稳定性进行测试。结果表明，改性纳米SiO_2颗粒能够提高泡沫的稳定性。本实验结果对于泡沫稳定性和油水分离等领域具有重要的应用价值。
关键词：改性纳米SiO_2颗粒；泡沫；稳定性；油水分离
Abstract
ThispaperstudiestheeffectofmodifiednanoparticleSiO_2particlesonthestabilityoffoam.TheexperimentevaluatedthestabilityoffoambyusingamixtureofsolutionswithdifferentconcentrationsofmodifiednanoparticleSiO_2inthefoamliquid,andusingapHmeterandafoammodulator.TheresultsshowedthatmodifiednanoparticleSiO_2particlescanimprovethestabilityoffoam.Theresultsofthisexperimenthaveanimportantapplicationvalueinthefieldoffoamstabilityandoil-waterseparation.
Keywords:modifiednanoparticleSiO_2particles;foam;stability;oil-waterseparation
引言
泡沫作为一种具有广泛应用的材料，在油水分离、绿色合成和化妆品等领域有着广泛的应用。泡沫的稳定性是其中极为重要的一个参数，因为泡沫的稳定性直接影响到其在现实应用中的性能。而改性纳米SiO_2颗粒在提高泡沫稳定性方面有着不可忽视的作用，其在材料和生物领域的广泛应用也使它成为当前较为热门的研究领域。
本文旨在研究改性纳米SiO_2颗粒对泡沫稳定性的影响，并探讨其应用前景。
实验方法
实验以SDS（十二烷基硫酸钠）为表面活性剂，通过不同浓度的改性纳米SiO_2溶液与泡沫液混合，制成不同浓度的泡沫液。试验发现，直接加入改性纳米SiO_2颗粒是无法获得稳定的泡沫，且颗粒会引起泡沫失稳。因此，在改性纳米SiO_2颗粒中加入极性较弱的PEG（聚乙二醇）溶液，使颗粒表面形成了一层水化层，从而使泡沫变得稳定。
在实验中，采用调制泡沫仪进行泡沫制备。将改性纳米SiO_2颗粒和PEG溶液混合后，加入SDS溶液中，并用调制泡沫仪制备泡沫，同时使用pH计测量泡沫液的pH值。
结果与讨论
通过实验得出，改性纳米SiO_2颗粒对泡沫稳定性具有显著的影响。如图1所示，随着改性纳米SiO_2颗粒浓度的增加，泡沫液的稳定性也随之增加。当改性纳米SiO_2颗粒浓度达到10mg/mL时，泡沫液的稳定性达到最佳，此时的泡沫液pH值为6.5。
图1.改性纳米SiO_2颗粒浓度对泡沫稳定性的影响
通过实验还发现，改性纳米SiO_2颗粒通过在水化层中形成一层水化膜，使泡沫液表面张力下降，从而提高了泡沫液的稳定性。另外，改性纳米SiO_2颗粒的粒径和形态也对泡沫稳定性产生一定的影响。改性纳米SiO_2颗粒的粒径越小，表面积越大，能够与泡沫液分子更充分地接触，提高泡沫液表面的紧密程度，从而提高泡沫液的稳定性。改性纳米SiO_2颗粒的形态也对泡沫液的分散度和稳定性产生一定的影响。
结论
本研究对改性纳米SiO_2颗粒的应用在泡沫稳定性和油水分离等领域具有重要的应用价值。通过实验发现，改性纳米SiO_2颗粒能够提高泡沫液的稳定性，改善泡沫的性能表现。同时，改性纳米SiO_2颗粒的粒径和形态等因素也对泡沫液的稳定性产生一定的影响。因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的改性纳米SiO_2颗粒，以达到更好的效果。
参考文献
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