二元可切换亲水性溶剂——聚合物液滴在酸性水相中的溶解动力学
软凝聚态物质
2022-10-27 v1
摘要
可切换亲水性溶剂（SHSs）是一类具有以下能力的溶剂：当与酸性触发剂（如 ）接触时，能从疏水形式切换为亲水形式。因此，SHSs 有望在工业溶剂萃取过程中替代挥发性有机化合物，因为可以采用更绿色且廉价的方法来分离和回收 SHSs。此外，由于其挥发性较低的特性，SHSs 的可燃性更低，从而提高了大规模萃取过程的安全性。在本研究中，我们探讨了由 SHS 和聚合物组成的液滴在周围水环境中的酸触发下，其溶解过程中的动力学及液滴内相分离。从 70 种不同的实验条件中，我们发现液滴溶解时间与初始体积之间存在标度关系，总体标度系数约为 0.53。我们进行了定量评估，发现水相 pH 值的降低或液滴内初始聚合物浓度的增加与更短的溶解时间相关。对溶解过程中液滴内部状态的考察揭示了液滴内相分离行为，导致最终聚合物颗粒呈现多孔形貌。我们的实验结果提供了来自液滴的 SHS 溶解过程的微观视角，这些发现可能有助于设计用于从乳液中形成颗粒的 SHS 萃取工艺。
引用
@article{arxiv.2210.14398,
title = {Dissolution Dynamics of a Binary Switchable Hydrophilicty Solvent -- Polymer Drop into an Acidic Aqueous Phase},
author = {Romain Billet and Binglin Zeng and James Lockhart and Mike Gattrell and Hongying Zhao and Xuehua Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14398},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 8 figures