所以，要完毕沸石的本征乳化，有以下“ABCD”四种先决前提。（A）Anisotropy:沸石的各向异性状态○●，正在本文中，2D布局●，如层、片状和板状。纤维状状态也很有恐怕知足恳求。这些布局的配合好处是它们可能最大化其轮廓面行为相界的吸附皮相。（B）Brønstedacid:沸石的Bronsted性状态。其它●●，结晶度应足够高以确保酸性强度。这即是为什么薄层酸改性MWW显示出较差的乳化才气的因为；即层太薄，结晶度不敷，骨架有缺陷难以天生强Brønsted酸性位点。（C）Covalency:共价骨架；去离子化的阳离子如 Na+ 应十足去除，从而造成共价沸石骨架。（D）Dispersity:高分别度可能最大化接触皮相积以安靖相界面●。倘使咱们提防掌管上述沸石分子筛的形容、酸度、共价性和分别度，仍旧该当存正在其他类型的本征分子筛乳化剂。作家尝试室正正在举办联系使命○。

　　图2: 分别层状厚度形容的MWW沸石分子筛的合成及外征（图片开头：J. Am. Chem. Soc. ）

　　简而言之●●，乳化职能归因于MWW沸石分子筛的固有双亲性。这种亘古未有的双亲性是通过高各向异性形容、Brønsted酸位的出现、共价框架和高分别性得回的。值得注意的是，对付强酸位点，油分子如环己烷和甲苯正在与水分子的共吸附中阐扬出更高的逐鹿力○○。正在此之前，分子筛原料只可通过特地的皮相接枝皮相活性剂或硅烷来加强该才气。可能猜念的是●，其他各向异性的分子筛同样会发现轶群样化的本征双亲本质○，后续联系探求使命正正在发展。

　　曾志峰，男，1998年7月出生○。2016-2020年本科结业于中山大学化学学院○○，2020至今于中山大学化学学院姜久兴课题组攻读博士探求生。探求偏向为分子筛原料的合成及其催化利用。

　　图5: 常睹分子筛及其酸管束后的乳化职能测试 (水/环己烷编制)（图片开头：J. Am. Chem. Soc. ）

　　值得注意的是，油分子●，如环己烷，可能争夺已被水盘踞的强B酸性吸附位点（≡Si–OH–Al≡）（沸石分子筛样品起初与水接触，然后与油接触），纵使正在 Si/Al 小于 15 的沸石分子筛中也是如许。

　　姜久兴，男，1983年10月出生，教练○●，博士生导师●●。2001-2005年正在吉林大学化学专业攻读本科，2010年正在吉林大学获博士学位。2011-2015正在西班牙瓦伦西亚Instituto Tenologia Quimica 探求所从事博士后探求使命。2015年8月以海外高层及青年引进人才应聘为中山大学化学学院教练。探求偏向重要蕴涵新型分子筛原料和类分子筛原料的合成与外征，以及其催化，吸附，星散等本质的探求。正在Science，J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci.等邦际出名刊物上楬橥40众篇学术论文。个中闭于“等第微介孔分子筛ITQ-43的合成与布局解析”的探求被Science杂志评为2011年年度科研冲破。得回邦际分子筛协会收录的五个独立分子筛三字代码(IRR，-IRY，-IFU, -SYT，-IRT)。现兼任中邦化学会分子筛专业委员会委员○●，《上等化学学报》，Chemical Research in Chinese University以及Chinese Chemical Letters等杂志青年编委。

　　图3: 分别层状特点的MWW沸石分子筛及其酸管束后布局安靖的环己烷/水乳液编制的图像（图片开头：J. Am. Chem. Soc. ）

　　沸石分子筛因为其众孔布局、热安靖性和可调治的活性位点而被普及利用于吸附/星散和众相催化界限。沸石原料被以为是亲水性（低 Si/Al 比）或亲脂性（高 Si/Al 比）。守旧上，沸石和其他具有简单亲水性/亲油性的固体颗粒被以为不行乳化。所以，须要举办皮相改性○●，即通过有机硅烷，皮相活性剂或其他增添剂举办接枝，以授予沸石行为乳化剂的才气（J. Am. Chem. Soc.2012, 134, 8570-8578； J. Phys. Chem. C2015, 119, 25377-25384）。换句话说，守旧上，沸石并不是本征Pickering乳化剂。

　　而且这一系列酸管束的MWW沸石分子筛的乳化职能纷歧，热烈受到其片层形容和厚度的影响。通过比照，作家优选出具有最安靖乳化后果的MWW沸石分子筛。基于酸改性的MWW沸石分子筛所阐扬出的本征双亲乳化职能，作家对该乳液编制举办了探求。因为初始合成的Na型MWW沸石分子筛不具有乳化职能○○，而酸改性前后的MWW沸石分子筛都具有较强的亲水本质公海官网赌船，故须要推敲酸性MWW沸石分子筛与油相的亲和本质。作家提出了分子筛与油相环己烷的效用机制(图4) ●○。正在 NH3-TPD 尝试中，供给了客体分子被吸附的场所的要紧证据。对付未改性M5和酸改性 HM5/HNO3-HM5 ，高温下 NH3 解吸带的搬动从484°C移至510°C○●。其它○●，M5、HM5和 HNO3-HM5 的热重（TG）正在50–300°C的低温边界内显示出眇小的差别○○。而正在高温边界○，即 300–800°C○，HM5/HNO3-HM5 样品正在乳化后的质地耗损比未乳化永别凌驾2.6%和2.1%。而原位红外测试则进一步证明了正在温度边界内（300-800°C）开释的高出2%的重量应对应于环己烷的解吸。而初始的MWW沸石分子筛则没有检出。所以●○，比拟而言，酸改性MWW沸石分子筛对付油相环己烷分子具有更强的亲和本质。

　　酸改性MWW分子筛正在水/甲苯系统中也阐扬出优异的乳化效用○●，使其成为潜正在的界面催化剂●○。基于上述手段，采用一种容易的皮相浸渍手段将Pd纳米颗粒浸积到酸改性MWW分子筛上(图6)。正在硝基芳烃还原的界面催化反响中，具备优异乳化职能的酸改性MWW分子筛具有高转化率和效能。同时可能容易接受并具有高的轮回应用率，而乳化职能差的分子筛则阐扬出较低的转化率和效能。

　　作家还对经典的贸易沸石分子筛样品举办了乳化测试○○，比方 ZSM-5、Beta、LTA、Y和SAPO-34以及个中极少分子筛的酸性步地(图5)●。然而●，测试样品并没有发现出明显乳化特性●。而这些分子筛的形容往往是块状聚集等正派布局。可能设念他们正在界面上不易以较大的皮相行为与界面的接触面○○。这也侧面分析MWW的层状形容也具有要紧孝敬。其它●，用 NaHCO3 溶液管束酸管束MWW样品以再天生Na-MWW则会导致乳化后果的隐没●。即钠离子的去除也恐怕正在亲油性天生中阐扬要紧效用●○，由于框架变更为共价布局。寻常来说，钠离子正在由负电框架铝施加的静电场中高度搬动。 NH4+ 离子互换/煅烧后, 因为氢落到逼近框架铝的桥式氧原子上(≡Si–OH–Al ≡), 分别的静电场显着削弱○。所以●○，因为正在离子互换进程中, 爆发了从离子到共价本质的转变，沸石框架的共价性大大加强●。这也给与了分子筛框架与非极性油相分子的亲和恐怕。

　　中山大学姜久兴课题组探求了沸石分子筛本征乳化的前提，并凯旋愚弄MWW沸石分子筛的特有片层状形容和强Brønsted酸性完毕了安靖的Pickering乳化以及利用于油水界面催化。正在这项使命中，作家报道了一种本征的沸石分子筛乳化剂，即酸性步地的MWW纳米片，它可能正在非皮相接枝且无需增添皮相活性剂、电解质或其他助剂的状况下乳化油水两相。正在酸管束（ NH4+ 互换/煅烧， HNO3 管束）后造成的寡聚层状态和双亲性对油水乳化至闭要紧。起初亲性的沸石分子筛Pickering乳化剂，亲水性源自于MWW层的厚实皮相≡Si-OH基团（弱酸位点）。与此同时○，通过强 Brønsted 酸位点≡Si-OH-Al则得回了亲油性●。随后○，Pd负载的酸改性MWW沸石凯旋安靖了甲苯/ H2O 乳液编制●，然后正在Pickering乳液系统下催化硝基芳烃的还原反响，阐扬出优异的催化职能(图1)●。该使命中不只为一种新型Pickering乳化剂的利用和策画铺平了道途，还涌现了一种亘古未有的天生亲脂性的机制。

　　大大批乳化剂都不是自然具有双亲性，为了授予乳化剂双亲性，常用皮相活性剂/硅烷分子对SiO2纳米颗粒公海官网赌船中大姜久兴课题组：具有本征双亲性的沸石分子筛Pickering乳化剂。、MOF、沸石、众金属氧酸盐、粘土举办皮相接枝改性从而得回双亲性●。某些原料可能阐扬出本征的(intrisic)两亲性，比方●，高低棒石、氧化石墨烯、 g-C3N4 、碳纳米管，它们可能正在不接枝的状况下乳化双相系统。其他具有本征两亲性的乳化剂尚未睹报道。

　　作家应用的固体颗粒原料为MWW沸石分子筛。MWW沸石的形容（更加是其层状特点）热烈依赖于凝胶的Si/Al比公海官网赌船中大姜久兴课题组：具有本征双、结晶工夫和温度。通过调控这些前提●○，合成了一系列厚度约为5 nm-100 nm不等的层状沸石分子筛(图2)○●。正在原委铵互换/煅烧和 HNO3 管束后的酸性沸石分子筛，同时也具备了不等的双亲乳化本质。为了揭示沸石MWW的乳化机理，作家应用Mn(煅烧沸石分子筛样品)、HMn(离子互换/煅烧沸石分子筛样品)和 HNO3-Mn (酸管束/煅烧沸石分子筛样品)行为Pickering安靖剂，制备了一系列油（环己烷和甲苯）/水O/W乳液并应用光学显微镜寓目乳液状态。初始合成的Mn布局正在O/W编制中根基没有阐扬出安靖性。纵使正在极少状况下可能完毕暂时安靖，相星散也会急速爆发。然而，铵互换/煅烧和 HNO3 管束明显革新了极少沸石分子筛样品的乳化职能(图3)。

　　固体乳化剂的粒径、样子、皮相本质和浓度对乳液微观布局和安靖性起着至闭要紧的效用●。起初，纳米级球形、层状和纤维布局最常用于安靖乳液。这三种布局的配合好处是它们可能最大化其轮廓面行为相界的吸附皮相○●。其次，两亲性（amphiphilicity）皮相官能团也是安靖乳液造成的先决前提○●。具有这两种特点的原料可能下降界面张力并为乳液系统供给高安靖能。

　　姜久兴课题组 建树今后尽力于众孔沸石分子筛的探求使命。重要探求偏向蕴涵新型分子筛原料和类分子筛原料的合成与外征，以及其催化、吸附、星散等本质的探求，分子筛布局预测辅助下的布局解析等。并尽力于探求成绩的转化，目前已完毕两项科研成绩转化○，合计让渡金额144万●。组内有桌面XRD●○，原位红外、物理、化学吸附仪等尝试装备。

　　由固体颗粒安靖的 Pickering 乳液因为其众功效性、无毒性和可接受性 ( Adv. Colloid Interface Sci ., 277 , 102117.)○●， 近来受到了普及闭心○●，它为守旧的皮相活性剂安靖乳液供给了一种情况友爱的替换品，而且具有普及的利用。这些乳液由油水界面处的固体颗粒安靖，行为防守液滴聚并 （coalescence） ， 支柱乳液编制的樊篱。

　　图4: 酸改性MWW分子筛分子程度的双亲性示妄念（图片开头：J. Am. Chem. Soc. ）