氟化醇作为Pickering乳液破乳剂的界面张力调控机制及应用研究

为解决Pickering乳液因颗粒稳定导致的长期稳定性带来的破乳难题，研究人员开展了一项关于氟化醇（FC10OH）作为破乳剂的创新研究。通过评估FC10OH对油水界面张力的降低效果及乳液稳定性观察，发现FC10OH能优先吸附于界面并置换颗粒，实现自发破乳。该研究为药物控释、石油回收及废水处理等领域的乳液调控提供了新策略。

　　

在工业生产和生物医学领域，Pickering乳液因其由固体颗粒（如二氧化硅或碳黑）稳定而表现出卓越的长期稳定性，但这一特性也带来了破乳困难的问题。例如，在药物控释系统中，需要精确控制乳液的破裂时间以实现靶向释放；在石油回收中，乳化油滴的分离直接影响资源利用率。传统表面活性剂破乳效果有限，且可能引发二次乳化。因此，开发高效、可控的破乳剂成为研究热点。

针对这一挑战，研究人员在《Next Materials》发表了一项突破性研究，探讨了氟化醇1H,1H,2H,2H-全氟癸醇（FC10OH）作为Pickering乳液破乳剂的潜力。研究团队通过对比FC10OH与颗粒在油水界面的吸附竞争行为，揭示了其通过形成致密膜（condensed film）置换颗粒的破乳机制。

研究采用了两项关键技术：一是悬滴法测定FC10OH存在下的油水界面张力γ^OW，分析其温度依赖性以验证吸附熵变；二是通过超声乳化法制备O/W（油包水）和W/O（水包油）型Pickering乳液，结合显微观察评估破乳效果。实验选用亲水二氧化硅（粒径1000 nm）和疏水碳黑（75 nm）作为颗粒模型，以十二烷为油相。

结果部分
1. 界面张力调控
研究发现，FC10OH可将十二烷-水界面张力降至约10 mN m^?1，显著低于颗粒吸附界面的20–25 mN m^?1。当FC10OH浓度达20 mM时，其形成的致密膜完全置换二氧化硅颗粒，导致界面张力曲线与纯FC10OH体系重合。

2. O/W乳液破乳行为
在二氧化硅稳定的O/W乳液中，FC10OH浓度超过25 mM时，24小时内70%的乳化油相释放。电镜显示破乳后颗粒从界面脱离，证实了FC10OH的优先吸附效应。

3. W/O乳液与碳黑分散
碳黑在十二烷中需5 mM FC10OH分散才能形成稳定W/O乳液，但浓度≥20 mM时乳液破裂。有趣的是，碳黑并未重新分散于油相，而是沉降于界面，表明FC10OH对碳黑的分散作用有限。

结论与意义
该研究首次证明FC10OH通过形成低界面张力致密膜实现Pickering乳液的高效破乳，且自身无再乳化能力。这一机制为复杂颗粒体系的乳液处理（如含油废水）提供了普适性方案。尽管氟碳化合物的环境风险仍需考量，但研究提出的“界面相变”理论为开发环保型破乳剂（如长链烃醇）指明了方向。未来工作可拓展至其他两亲分子与颗粒的竞争吸附研究，以优化工业应用场景下的破乳效率。