德克萨斯A&M大学
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德克萨斯A& M大学的研究人员找到了一种方法来控制双流体界面上纳米粒子的电荷，以创建一个更稳定的系统，在这个系统中，电荷也可以切换和控制
改变双流体界面上纳米粒子电荷的能力将使表面能够适应许多不同的应用，例如更持久的消防行动，甚至某些药物的控制释放
“基于这一想法，我们提出了这将是一种pH响应材料的概念
如果我们改变pH值，我们可以控制分子扩散
王庆升是阿蒂·麦克费林化学工程系的副教授，也是德克萨斯A&M大学乔治·阿米斯特德23年教师奖学金的获得者
该小组的研究发表在美国化学学会的期刊《美国化学学会应用材料与界面》上
乳液是两种或两种以上不相容和不可混合的液体的混合物，很像油和水，可以通过固体颗粒的干涉来稳定
这些固体颗粒紧密地聚集在流体-流体界面，就像游泳池中的泳道一样，以防止聚结
这一过程被称为皮克林乳化
该系统的成功最终是通过使用含有两性离子特性的石墨烯量子点(gqd)实现的
使用几片堆叠在一起的gqd，研究小组不仅能够稳定乳液，还能够通过调节其pH值来控制界面上的分子扩散，就像按动电灯开关一样
这些薄片的总厚度不到5纳米
从这个角度来看，人类头发的平均宽度在8万到10万纳米之间
功能化的gqd由包含两性离子结构的纳米碳材料组成，其由包含等量正电荷和负电荷同时仍保持电中性的纳米颗粒形成
将纳米颗粒添加到界面后，它们通过使一侧疏水而另一侧亲水来分离两种流体
这种电子构成也使得控制界面的整体pH成为可能
通过调节pH值，这些gqd可以很好地调节以阻断和疏通油水界面
将界面上的纳米片改变为相同的电荷意味着它们将被分解，从而产生更稳定的乳液系统
“这将有助于我们设计出高性能灭火系统
此外，因为我们可以控制释放，这可能是有希望的药物输送和提高石油采收率，”王说
“通常，这很难做到
有时，如果我们可以控制释放，但系统本身并不稳定，在系统崩溃之前，可能只能进行一到两次这样的循环
" 该研究团队由化学工程博士生马融和原化学工程博士生何博士组成
向敏·曾现在是圣母大学的研究科学家
黄大力，现在是台塑公司的工艺工程师
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