超声纳米乳化技术

纳米乳液在食品、制药、化妆品等多领域应用广泛。超声乳化技术利用压电换能器产生超声振动,通过声空化和剪切作用制备纳米乳液,其关键参数包括振动频率、功率、照射时间以及流体成分等。
主要分为高能和低能乳化方法.高能方法如微流化、高压均质和超声乳化,低能方法有高速均质、相转变温度和相转变组成法。超声乳化通过超声在液体中产生的空化、声压和声流等现象实现乳化,空化产生的微射流和局部湍流可使多相液体均质化。
对比了超声乳化与其他乳化方法,发现超声乳化在产生热量、适用材料、制备效率、粒径分布和稳定性等方面各有优劣。至此发现超声乳化更适用于大规模生产且节能,但产生更多热量,不适用于热敏材料。


将优化超声乳化参数以提高纳米乳液性能。调整频率、功率、时间、表面活性剂浓度等参数,可改变乳液粒径、稳定性和分布。如改变超声设备参数和表面活性剂比例,能制备出不同特性的纳米乳液。
使用表面活性剂制备纳米乳液以提高稳定性,但部分研究关注无表面活性剂体系。
为避免表面活性剂杂质影响,部分研究探索无表面活性剂超声乳化。通过多步超声或特定频率组合,可制备稳定的无表面活性剂纳米乳液。
频率、功率、振幅和时间等超声参数对乳化效果影响显著。频率影响空化压力和气泡大小,功率需与频率匹配以平衡气泡生长,振幅与功率相关,合适的振幅可提高乳化效果,照射时间存在最佳值,过长或过短都会影响乳液质量。
超声纳米乳化技术具有优势,但目前仍存在不足。未来研究可聚焦于制备更小或更大粒径的纳米乳液,探索同时多频照射,加强理论和数值研究,优化超声系统几何构型以及开展3D大规模模拟,以推动该技术的发展和应用。

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