乌佐法

2021-08-05 09:39:48 浏览:333

定义

乌佐法(Ouzo)是一种通过溶液中自发成核过程制备全氟化碳(PFC)纳米液滴的方法。这种方法可产生直径范围从100 nm-1μm的液滴。

发展历史

在胶体科学中,“Ouzo效应”是指在向希腊酒精饮料茴香酒Ouzo中添加水后茴香油滴的自发形成,导致溶液变得不透明。2018年,David等[1]首次提出利用乌佐法制备PFC纳米液滴,使用沸点范围为-37至56°C的PFC,证明了一种利用自发成核法生产PFC纳米液滴的新方法。该过程依赖于在添加不良溶剂以降低溶剂质量之前使助溶剂与PFC饱和,从而迫使液滴自发成核。

制备过程

通常,此方法有两个步骤:首先将油(PFC)溶解到“好”助溶剂(酒精)中,然后与“差”溶剂(水)完全混合。要使液滴成核,只需将“差”溶剂加入溶解油的 “好”助溶剂中即可。通过向PFC/醇溶液中加水,油的溶解度迅速降低,迫使油相离开溶液,并以惊人的单分散性和稳定性自发成核液滴。

图 1 自发成核过程[1]

图 2 (A)全氟己烷、(B)全氟戊烷、(C)全氟丁烷、(D)全氟丙烷的Ouzo相图。Ouzo区域(导致液滴形成的条件)被标识为带有虚线的浅蓝色填充区域。相对于整个三元图,液滴在一个狭窄的区域内成核。

溶剂和PFC浓度对自发成核的影响

如图2所示,当PFC浓度降低时,成核的PFC液滴需要按比例增加水的浓度。挥发性越强的PFCs的Ouzo区越小。由于较大分子量的PFC取代的水分子数量比同等分子量的PFC取代的水分子数量要多,所以溶剂条件对较大分子量的PFC停留在溶液中的不利条件要比低分子量的PFC少。这导致较大的分子量的PFCs比较小的分子量的PFCs具有更大的Ouzo区域。

参考文献

[1] Li, David S., et al. “Spontaneous nucleation of stable perfluorocarbon emulsions for ultrasound contrast agents.” Nano letters 19.1 (2018): 173-181.

超声成像

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