专利名称：粒径30～80nm的二氧化硅空心球的制备方法
技术领域：
本发明涉及纳米无机材料技术领域，具体涉及ー种粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法。
背景技术：
ニ氧化硅空心球材料具有大的比表面积和孔洞、可调的粒径、密度低、绝热性好， 在药物释放、催化、吸附、分离等领域有着很大的应用前景。ニ氧化硅球的尺寸对其性能影响很大。I. A. Rahmana等在《Materials Chemistry and Physics))(材料物理化学)2009年第114期第1卷3沘_332页发表 j' IS 73 ((Size-dependent Physicochemical and Optical Properties of Silica Nanoparticles》(ニ氧化硅纳米颗粒的物理化学和光学性质与尺寸的关系)的文章，指出 ニ氧化硅纳米颗粒的物理化学和光学性质与尺寸密切相关，尺寸越小，性能越好。ニ氧化硅空心球材料的制备方法主要基于模板，可以分为硬模板法和软模板法。 有机粒子、无机粒子、聚电解质纳米粒子等可以用作硬模板。乳液、胶束、大分子聚集体、气泡等可以作为软模板。虽然尺寸较小的粒子可以通过硬模板法合成，然而硬模板法制备模板的步骤复杂，模板去除过程中球壳不稳定甚至破碎，合成中不方便装载客体分子，这些缺点大大限制了空心球的应用。软模板法具有更高的灵活性，容易得到尺寸更小的结构。表面活性剂能够形成各种结构，如胶束、囊泡等，结构易于控制。阴离子表面活性剂去污力強， 价格低廉，稳定性好，已经被广泛应用。Shunai Che 在《Nature Materials》(自然材料)2003 年第 2 卷 801-805 页发表了题为《A Novel Anionic Surfactant Templating Route for Synthesizin g Mesoporous Silica with Unique Structure》(一种以阴离子表面活性剂为模板，用于合成具有独特结构的介孔ニ氧化硅材料的新型方法)的文章，首次利用阴离子表面活性剂为模板，以带胺基官能团的硅烷为共结构导向剂，成功地合成了具有介孔的ニ氧化硅材料。共结构导向法合成的材料带有特定的官能团，这些官能团能够在材料表面均勻分散。Lu Han 等在《Solid State Sciences))(固体科学)2010 年第 13 卷 72 ト728 页发表/题为《Anionic Surfactants Templating Route for Synthesizing Silica Hollow Spheres with Different Shell Porosity》(以阴离子表面活性剂为模板合成具有不同孔隙率的ニ氧化硅空心球)，用几种不同的阴离子表面活性剂作为模板，合成了粒径在80 220nm的介孔ニ氧化硅空心球。以棕榈酸为模板合成出了 100 200nm粒径的ニ氧化硅空心球；然而该方法不适用于制备更小粒径的ニ氧化硅空心球。虽然粒径小的ニ氧化硅空心球需求量很大，但是以阴离子表面活性剂作为模板合成的SOnm以下的ニ氧化硅的空心球尚未见报道；粒径在SOnm以下的ニ氧化硅的空心球的制备方法仍是本领域研究的重点
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述不足，提供ー种粒径30 SOnm的ニ 氧化硅空心球的制备方法。该方法以阴离子表面活性剂为模板，采用共结构导向法合成路线，得到粒径和壳层厚度可控的ニ氧化硅空心球形材料。本发明目的是通过以下技术方案实现的本发明涉及ー种粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，包括如下步骤步骤一，将阴离子表面活性剂和碱液加入去离子水中，加热搅拌至阴离子表面活性剂溶解；步骤ニ，搅拌下，向步骤一所得的溶液中加入含胺基官能团的共结构导向剂，然后加入硅源，制成混合液；步骤三，将步骤ニ制得的混合液加热静置反应后，离心洗涤、干燥、焙烧，即得所述
ニ氧化硅空心球。优选的，所述加入的阴离子表面活性剤、碱液、去离子水、含胺基官能团的共结构导向剂和硅源的摩尔比为1 (0.2 0.6) (500 10000) (0. 3 2) (3 50)。优选的，步骤一中所述的阴离子表面活性剂为十六烷酸[CH3(CH2)14COOH]。优选的，步骤一中所述的加热搅拌是指在50 90°C下搅拌。优选的，步骤一中所述的碱液为浓度为0. 5 5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。优选的，步骤ニ中所述的含胺基官能团的共结构导向剂的结构如式(I)所示(R1O)3Si-R-NR2R3 式(I)；其中，R1, R2, R3为C1 C4直链、分支链烷基或氢原子；R为C1 C4的直链或分支链烷基。优选的，所述的含胺基官能团的共结构导向剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、4-氨丙基三甲氧基硅烷、N-三甲氧基硅丙基-N-甲基胺、N-三甲氧基硅丙基-N，N- ニ甲基胺、N-三乙氧基硅丙基-N，N- ニ丙基胺、N-三乙氧基硅丙基-N- 丁基胺、 N-三甲氧基硅丙基-N，N, N-三甲基氯化铵或N-三甲氧基硅丙基-N，N, N-三丁基溴化铵。优选的，步骤ニ中所述的硅源，其结构如式(II)所示(R1O)m-Si-Xn 式(II)；其中，m为2 4中的任一整数，η为0 2中的任一整数，且m+n = 4氓为C1 C4的直链、分支链烷基或氢原子；X为Cl C4的直链或分支链烷基。优选的，所述的硅源为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基
硅烷、四丁氧基硅烷、ニ甲氧基ニ甲基硅烷、ニ甲基ニ乙氧硅烷，三甲氧基甲硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三甲氧基乙基硅烷、三乙氧基乙基硅烷、三甲氧基乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷或ニ甲氧基ニ异丙基硅烷。优选的，步骤三中所述的加热静置反应为在50 90°C下反应0. 5 120小时后，
硅源缩聚形成ニ氧化硅材料。优选的，步骤三中所述的焙烧为在350 550°C下对洗涤干燥后的ニ氧化硅沉淀物焙烧3 M小吋。本发明的基本工作原理在于阴离子表面活性剂在水中形成胶束，其疏水链部分由于疏水相互作用互相聚集形成胶束内核，而亲水部分在胶束外与水分子相互作用。含胺基官能团的共结构导向剂由两部分組成，其胺基部分可以与阴离子表面活性剂通过静电カ 发生相互作用，其硅氧烷部分可以与硅源发生缩聚，共同形成ニ氧化硅壁。现有文献报道的合成空心球的阴离子表面活性剂的疏水性強，在水中溶解性差，得到的材料粒径比较大；而本发明的方法能够得到粒径较小的ニ氧化硅空心球，实现的关键步骤是，在合成体系中加入碱。一方面，碱可以使部分表面活性剂的羧基变成羧酸根离子，乳化油滴，减小油滴的尺寸，增加表面活性剂的溶解性。另ー方面，碱改变溶液的PH值，促进硅源的水解和缩聚速率，同时影响表面活性剂/共结构导向剂/硅源体系的组装过程。通过改变合成条件，如表面活性剂浓度、碱的量、共结构导向剂的量、硅源的量等，能够得到30 SOnm粒径的ニ氧化硅空心球。与现有技术相比，本发明具有的有益效果为本发明通过改变表面活性剂浓度、碱的量、共结构导向剂的量、硅源的量等合成条件，能够得到30 SOnm粒径的ニ氧化硅空心球。
图1为实施例1制备的ニ氧化硅空心球形材料的电镜照片；图2为实施例3制备的ニ氧化硅空心球形材料的电镜照片；图3为实施例6制备的ニ氧化硅空心球形材料的电镜照片。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例1在50°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 15g 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入 25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液；向该溶液加入0. 221g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.456g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂 氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0. 3 1422 1 7。该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应M小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。图Ι-a、图l_b分别是该材料的扫描电镜照片、透射电镜照片。从扫描电镜和透射电镜照片可以看出所得材料为空心、球形、平均粒径45nm、壳层厚度为8nm的ニ氧化硅材料。实施例2在60°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 15g 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入 25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该溶液加入0. 155g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.456g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂 氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0. 3 1422 0. 7 7。该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应M小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理3小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 35nm、壳层厚度为7nm的ニ氧化硅材料。实施例3在70°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 15g 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入 51. 2g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该溶液加入0.221g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.456g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂 氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0. 3 2844 1 7。该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应M小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。图2_a、图2_b分别是该材料的扫描电镜照片、透射电镜照片。从扫描电镜和透射电镜照片可以看出所得材料为空心、球形、平均粒径40nm、壳层厚度为6nm的ニ氧化硅材料。实施例4在80°C水浴搅拌下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 2g 3mol/L的氢氧化钠水溶液加入25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该溶液加入0.221g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和1. 456g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0.6 1422 1 7。 该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应12小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 30nm、壳层厚度为5nm的ニ氧化硅材料。实施例5在90°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 15g 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入 25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该溶液加入0.221g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和3. 12g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂 氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0.3 1422 1 15。该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应M小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 50nm、壳层厚度为Ilnm的ニ氧化硅材料。实施例6在65°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 06g 5mol/L的氢氧化钠水溶液加入 25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该溶液加入0. 179g 3-氨丙基三甲氧基硅烷和3. 952g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0.3 2844 1 19。该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应M小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。350°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。图3-a、图3-b分别是该材料的扫描电镜照片、透射电镜照片。从扫描电镜和透射电镜照片可以看出所得材料为空心、球形、平均粒径65nm、壳层厚度为Ilnm的ニ氧化硅材料。实施例7在70°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 6g 0. 5mol/L的氢氧化钠水溶液加入 25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该溶液加入0.221g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.06g四甲氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂 氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0. 3 1422 1 7。该体系搅拌10分钟后，放入80°C恒温水浴静置反应3小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 45nm、壳层厚度为Snm的ニ氧化硅材料。实施例8在75°C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. 15g 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该表面活性剂溶液加入 0. 221g3-氨丙基三乙氧基硅烷、0. 98g四乙氧基硅烷和0. 34g ニ甲基ニ乙氧硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0.3 1422 1 7。该体系搅拌10分钟后，放入90°C恒温水浴静置反应 0.5小时。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。 550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 38nm、壳层厚度为7nm的ニ氧化硅材料。实施例9在80°C水浴下，0. 256g CH3(CH2) 14C00H和0. 15g 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入25. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该表面活性剂溶液加入 0. 221g3-氨丙基三乙氧基硅烷、0. 257g N-三甲氧基硅丙基-N，N, N-三甲基氯化铵、2. 24g 四丁氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源1 0.3 1422 2 7。该体系搅拌10分钟后，放入 80°C恒温水浴静置反应72小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后， 冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理M小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 80nm、壳层厚度为IOnm的ニ氧化硅材料。实施例10
在80 0C 水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H 和 0. 06g 5mol/L 的氢氧化钾水溶液加入36. 6g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该表面活性剂溶液加入0. 189g 3-氨丙基三甲氧基硅烷、0.79g四丙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源 1 0. 3 2030 1 3。该体系搅拌10分钟后，放入85°C恒温水浴静置反应10小吋。 反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。400°C下进行焙烧处理12小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 35nm、壳层厚度为7nm的ニ氧化硅材料。实施例11在80 0C 水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H 和 0. 15g 3mol/L 的氢氧化钠水溶液加入126g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该表面活性剂溶液加入0J8g3-氨丙基三甲氧基硅烷和10. 4g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源 1 0.45 7000 1. 5 50。该体系搅拌10分钟后，放入50°C恒温水浴静置反应120小吋。反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。5500C 下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 70nm、壳层厚度为13nm的ニ氧化硅材料。实施例12在80 0C水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H和0. Ig 2mol/L的氢氧化钠水溶液加入180g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该表面活性剂溶液加入0.221g3-氨丙基三乙氧基硅烷和3. 12g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源 1 0. 2 10000 1 15。该体系搅拌10分钟后，放入50°C恒温水浴静置反应M小吋。 反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 55nm、壳层厚度为IOnm的ニ氧化硅材料。实施例13在 80 °C 水浴下，0. 256g CH3 (CH2) 14C00H 和 0. 15g 2mol/L 的氢氧化钠水溶液加入9g去离子水中，搅拌至阴离子表面活性剂溶解形成溶液。向该表面活性剂溶液加入0.066g3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.456g四乙氧基硅烷，得到混合溶液。反应物摩尔比例为表面活性剂氢氧化钠水含胺基官能团的共结构表面活性剂硅源 1 0. 3 500 0. 3 7。该体系搅拌10分钟后，放入50°C恒温水浴静置反应M小吋。 反应后的ニ氧化硅溶液经过离心分离，水和乙醇洗涤后，冷冻干燥得到固体沉淀。550°C下进行焙烧处理6小吋，可去除有机模板，得到具有官能团的ニ氧化硅材料。
通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。所得材料为空心、球形、平均粒径 48nm、壳层厚度为9nm的ニ氧化硅材料。
上述实施例是通过扫描电镜、透射电镜对该材料进行表征。扫描电镜图给出了ニ 氧化硅材料的形貌、尺寸、以及粒径分布情况；从透射电镜图可以得到材料的内部结构、尺寸、以及粒径分布情況。从电镜照片选出50个球统计粒径，即是平均粒径。由以上各实施例可知，本发明得到的ニ氧化硅空心球形材料的物理化学表征/成分含量粒径30 80nm， ニ氧化硅壳层厚度 13nm。
权利要求
1.ー种粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，包括如下步骤 步骤一，将阴离子表面活性剂和碱液加入去离子水中，加热搅拌至阴离子表面活性剂溶解；步骤ニ，搅拌下，向步骤一所得的溶液中加入含胺基官能团的共结构导向剂，然后加入硅源，制成混合液；步骤三，将步骤ニ制得的混合液加热静置反应后，离心、洗涤、干燥、焙烧，即得所述ニ 氧化硅空心球。
2.根据权利要求1所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干， 所述加入的阴离子表面活性剤、碱液、去离子水、含胺基官能团的共结构导向剂和硅源的摩尔比为 1 (0.2 0.6) (500 10000) (0. 3 2) (3 50)。
3.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤一中所述的阴离子表面活性剂为十六烷酸。
4.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤一中所述的加热搅拌是指在50 90°C下搅拌。
5.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤一中所述的碱液为浓度为0. 5 5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。
6.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤ニ中所述的含胺基官能团的共结构导向剂的结构如式(I)所示(R1O) 3SI-R-NR2R3 式⑴其中，R1, R2, R3为C1 C4直链、分支链烷基或氢原子；R为C1 C4的直链或分支链烷
7.根据权利要求6所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，所述的含胺基官能团的共结构导向剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、 4-氨丙基三甲氧基硅烷、N-三甲氧基硅丙基-N-甲基胺、N-三甲氧基硅丙基-N，N- ニ甲基胺、N-三乙氧基硅丙基-N，N- ニ丙基胺、N-三乙氧基硅丙基-N- 丁基胺、N-三甲氧基硅丙基-N，N, N-三甲基氯化铵或N-三甲氧基硅丙基-N，N, N-三丁基溴化铵中的ー种或几种的混-ロ。
8.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤ニ中所述的硅源，其结构如式(II)所示(R1O)m-Si-Xn 式(II)；其中，m为2 4中的任一整数，η为0 2中的任一整数，且m+n = 4氓为C1 C4的直链、分支链烷基或氢原子；X为Cl C4的直链或分支链烷基。
9.根据权利要求8所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干， 所述的硅源为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、ニ甲氧基ニ甲基硅烷、ニ甲基ニ乙氧硅烷，三甲氧基甲硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三甲氧基乙基硅烷、三乙氧基乙基硅烷、三甲氧基乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷或ニ甲氧基ニ 异丙基硅烷中的ー种或几种的混合。
10.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤三中所述的加热静置反应为在50 90°C下反应0. 5 120小吋。
11.根据权利要求1或2所述的粒径30 SOnm的ニ氧化硅空心球的制备方法，其特征在干，步骤三中所述的焙烧为在350 550°C下对洗涤干燥后的ニ氧化硅沉淀物焙烧3 24小时。
全文摘要
本发明公开了一种粒径30～80nm的二氧化硅空心球的制备方法，包括如下步骤将阴离子表面活性剂和碱液加入去离子水中，加温搅拌至阴离子表面活性剂溶解；搅拌下，向上述溶液中加入含胺基官能团的共结构导向剂，然后加入硅源，制成混合液；将混合液加温静置反应后，离心洗涤、干燥、焙烧处理，即得所述二氧化硅空心球。所述加入的阴离子表面活性剂、碱液、去离子水、含胺基官能团的共结构导向剂和硅源的摩尔比为1∶(0.2～0.6)∶(500～10000)∶(0.3～2)∶(3～50)。本发明以阴离子表面活性剂为模板，采用共结构导向法合成路线，得到粒径和壳层厚度可控的粒径为30～80nm的二氧化硅空心球形材料。
文档编号B82Y40/00GK102530972SQ201210002329
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者冉华, 车顺爱 申请人:上海交通大学