制备空心结构纳米有机硅微球的方法

制备空心结构纳米有机硅微球的方法
【专利摘要】本发明公开了一种制备空心结构纳米有机硅微球的方法，该方法包括：（1）将硅烷偶联剂与水进行混合，以便得到硅烷偶联剂分散液；（2）向步骤（1）得到的所述硅烷偶联剂分散液中加入氨水，以便得到单分散有机硅实心球；以及（3）将步骤（2）得到的所述有机硅实心球进行水热处理，以便获得所述空心结构纳米有机硅微球。根据本发明实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法可以保持空心结构纳米有机硅微球表面形貌的完整。
【专利说明】制备空心结构纳米有机硅微球的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料领域，具体而言，本发明涉及一种制备空心结构纳米有机硅微球的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，空心球型纳米结构材料因为其特殊的结构和形貌受到了人们的广泛关注，而对这种空心微球的研究已经在不同尺寸、形貌、结构与表面性质等方面有了显著的成果。空心球具有低密度、高比表面积、低的膨胀系数的特性，因此它们在催化剂、折射表面涂层、可再充电池、锂电池以及药物运输和缓释等方面有很大的应用潜力。例如由功能聚合物制备的胶束、囊泡、水凝胶等，以及Si02、Fe304、Au等无机纳米粒子。介孔二氧化硅纳米粒子由于良好的生物相容性，良好的单分散性，大的比表面积，表面羟基可修饰性以及天然的药物缓释性近年来成为了药物智能载体的研究热点。中空的娃纳米粒子具有更高的药物携带量，因此具有更大的优势。如需负载DNA、RNA等大分子则需要硅粒子表面具有更大的孔道，因此，研制中空及大孔径高负载率的硅球具有极其重要的意义。
[0003]空心硅球的主要制备方法有硬模板法、软模板法、喷雾法、无模板法等方法。硬模板法主要通过各种方法，控制前驱体在单分散的聚苯乙烯及碳球等核心的表面沉积或反应形成外壳，然后再通过煅烧或者溶解的方法除去内核，得到空心结构，其大小由模板的尺寸决定。如基于硬模板法的层层包覆技术，利用的是不同材料间的静电作用，得到的胶体粒子被层层包覆，通过包覆的次数可以对壳层厚度加以控制。目前这种方法应用广泛。chen等人用原子转移自由基的方法对模板进行改性，引入功能基团，功能基团和单体在界面处聚合形成壳材，合成了 SiO2空心微球。软模板法应用广泛，即可使用微乳液滴作为模板，通过在液滴的表面进行壳材的生长而形成微胶囊的结构，然后先使用溶解的方法利用相应的有机溶剂对壳内的液滴进行溶解，再使用高温烧结的手段把多余的表面活性剂和有机溶剂除去，即可获得相应的空心微球。同时由于采用溶解的方法除去囊芯而导致了球壳表面产生了介孔。Barbe等人，在乳状液中合成了 SiO2S心微球，所用的微反应器就是液滴。以CTAB作模板，通过调节溶液浓度和PH值，在微溶液中就能使用TEOS制备出纳米级的SiO2空心微球。气泡也可以用作软模板。首先，气泡形成，纳米粒子附着在气泡的气/液界面上，进而在气泡的周围集聚，形成密实的外壳。声化学合成空心结构最常用的就是气泡软模板，气泡来自声波漩涡的碰撞，借助超声设施，可以在含有正硅酸乙酯和表面活性剂的水溶液中合成SiO2空心球，亚微米级，而且壳上具有介孔。
[0004]以上介绍的方法，无论通过软模板还是硬模板，都需要进行模板的制备，然后用煅烧法和溶解法将模板去除。模板制备的过程不可避免地会浪费一些材料，而去掉模板时对空心结构总有破坏。这就在一定程度上阻碍了空心球的进一步应用。而且，有些模板的制备方法还必须经过极其繁琐的步骤。正因为如此，科研界一直在探索无需模板的制备方法。无模板法的基础，就是“Ostwald ripening”的机理,机理的过程完全自发,也就是由于能量的积累，小颗粒累积成大颗粒。Lou等人实现了 一步免模板法，成功合成出了多晶的SnO2空心结构，反应的时候，在乙醇-水的混合溶液中，添加锡酸钾(K2SnO3.3Η20)作前驱体。在反应初始的阶段，锡酸钾发生水解，形成了无定型的固态微粒，随着反应的进行，与周围溶液相接触的表层纳米粒子首先结晶，因此，在固态微粒的内部，形成了一种向表面结晶大颗粒扩散溶解的趋势，也就提供了由内向外的、自发的“Ostwald ripening”驱动力。溶解发端于表面或者中心附近的固体粒子，利用纳米粒子渐进成熟的性质，产生了空心的微球或者是核壳结构粒子。
[0005]尽管无模板法的理论支撑还不完善，但是已经有很多科研工作者用此法合成了种类繁多的氧化物空心微球。
[0006]综上所述，在空心硅球制备的研究中，往往是在一定的模板表面生长，然后通过溶解、烧结等等方法去掉囊芯的物质，从而得到空心微球。而对于两层以上的多层中空微球，往往需要更为复杂的方法，刻蚀或者不断体积收缩产生。在这种过程中，不但制备工艺复杂，难以避免的会对壳材造成不同程度的破坏。
[0007]因此，制备空心结构纳米有机硅微球的方法还有待进一步研究。

【发明内容】

[0008]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备空心结构纳米有机硅微球的方法，该方法可以保持空心结构纳米有机硅微球表面形貌的完整。
[0009]在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备空心结构纳米有机硅微球的方法，该方法包括:
[0010](I)将硅烷偶联剂与水进行混合，以便得到硅烷偶联剂分散液；
[0011](2)向步骤(I)得到的所述硅烷偶联剂分散液中加入氨水，以便得到单分散有机硅实心球；以及
[0012](3)将步骤(2)得到的所述有机硅实心球进行水热处理，以便获得所述空心结构纳米有机硅微球。
[0013]根据本发明实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法以硅烷偶联剂为原料，在制备过程中通过使用水热法，可以不加模板剂即可一次形成多层空心微球，从而避免了溶蚀模板的材料浪费和繁琐工艺，同时体系中可以不用添加乳化剂，因此避免了乳化剂后续处理的残留问题，另外硅微球的结构可以通过调整实验条件进行调控，并且所得到的空心结构纳米有机硅微球可以满足多种用途的需要。
[0014]另外，根据本发明上述实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0015]在本发明的一些实施例中，步骤(I)中，所述硅烷偶联剂为选自正硅酸乙酯、硅烷偶联剂A151、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH792和硅烷偶联剂KH602中的至少一种。由此，可以有效制备空心结构纳米有机硅微球。
[0016]在本发明的一些实施例中，步骤(I)中，基于所述硅烷偶联剂分散液的总重量，所述娃烧偶联剂的含量为I?65质量％。由此，可以进一步有效制备空心结构纳米有机娃微球。
[0017]在本发明的一些实施例中，步骤(I)中，随着搅拌，将所述硅烷偶联剂与水混合，其中，所述搅拌的速率为200?8000转/分钟。由此，使得硅烷偶联剂均匀分散在水中。
[0018]在本发明的一些实施例中，步骤(I)中，在将硅烷偶联剂与水进行混合之前，预先将乳化剂分散在水中。
[0019]在本发明的一些实施例中，所述乳化剂为选自聚乙烯吡咯烷酮、嵌段聚醚、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、司盘60和吐温60中的至少一种。
[0020]在本发明的一些实施例中，基于所述硅烷偶联剂分散液的总重量，所述乳化剂的含量为4质量％以下。
[0021]在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述氨水的浓度为0.1?5质量％。由此，可以进一步有效制备空心结构纳米有机硅微球。
[0022]在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，向所述硅烷偶联剂分散液中滴加氨水，其中，所述氨水的滴加速度为0.5?5毫升/分钟，滴加总量为0.5?20毫升。由此，可以进一步有效制备空心结构纳米有机硅微球。
[0023]在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述水热处理是在120?200摄氏度的温度下进行12?24小时。由此，可以进一步有效制备空心结构纳米有机硅微球。
[0024]在本发明的一些实施例中，所述空心结构纳米有机硅微球的粒径为0.02?100微米。由此，可以满足多种用途的需要。
[0025]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】

【附图说明】
[0026]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0027]图1是根据本发明一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法流程示意图；
[0028]图2是根据本发明再一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法流程示意图；
[0029]图3是根据本发明一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法制备得到的空心结构纳米有机硅微球的电镜图；
[0030]图4是根据本发明再一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法制备得到的空心结构纳米有机硅微球的电镜图；
[0031]图5是根据本发明又一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法制备得到的空心结构纳米有机硅微球的电镜图；
[0032]图6是根据本发明又一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法制备得到的空心结构纳米有机硅微球的电镜图；
[0033]图7是根据本发明又一个实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法制备得到的空心结构纳米有机硅微球的电镜图。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0035]在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备空心结构纳米有机硅微球的方法。下面参考图1-2对本发明实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括:
[0036]SlOO:制备硅烷偶联剂分散液
[0037]根据本发明的实施例，将硅烷偶联剂与水混合，从而可以制备得到硅烷偶联剂分散液。根据本发明的实施例，硅烷偶联剂的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，硅烷偶联剂可以为选自正硅酸乙酯、硅烷偶联剂A151、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH792和硅烷偶联剂KH602中的至少一种。需要解释的是，硅烷偶联剂A151为乙烯基三乙氧基硅烷，硅烷偶联剂KH550为3-氨丙基三乙氧基硅烷，硅烷偶联剂KH580为Y-巯丙基三甲氧基硅烷，硅烷偶联剂KH792为N- ( β 一氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烧，硅烷偶联剂ΚΗ602为N-β-(氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷。根据本发明的实施例，硅烷偶联剂的用量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，基于硅烷偶联剂分散液的总重量，硅烷偶联剂的含量可以为I?65质量％。发明人发现，若硅烷偶联剂的含量过高使得整个粘度过大，导致粒径分布宽，从而使得所得空心硅微球的粒径分布不均匀。根据本发明的实施例，将硅烷偶联剂与水混合是伴随着搅拌进行的，根据本发明的具体实施例，搅拌速率并不受特别限制，根据本发明的具体示例，搅拌速率可以为200?8000转/分钟。由此，可以使得硅烷偶联剂均匀分散在水相中。
[0038]S200:制备单分散有机硅实心球
[0039]根据本发明的实施例，向上述所得到的硅烷偶联剂分散液中加入氨水，从而可以得到单分散有机硅实心球。根据本发明的实施例，加入氨水的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，氨水的浓度可以为0.1?5质量％。根据本发明的实施例，氨水的滴加方式并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，氨水的滴加速度可以为0.5?5毫升/分钟，滴加总量可以为0.5?20毫升。具体地，氨水可以作为催化剂促进单分散有机硅实心球的形成。
[0040]S300:制备空心硅微球
[0041]根据本发明的实施例，将所得到的有机硅实心球进行水热处理，从而可以得到空心结构纳米有机硅微球。根据本发明的实施例，水热处理的条件不受特别限制，根据本发明的具体实施例，水热处理可以在120?200摄氏度的温度下进行12?24小时。根据本发明的实施例，所得到的空心结构纳米有机硅微球的粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，空心结构纳米有机硅微球的粒径可以为0.02?100毫米。由此，所得到有机硅微球可以满足多种用途的需要。具体的，水热法是在密闭体系中，以水溶液为溶剂，在一定的温度(100-1000°C)下，以及水自身产生的压强下(1-1OOMPa)，处于亚临界、临界、超临界的状态中，通过利用溶液中的物质化学反应合成新的化合物的过程。由于水热法的反应过程是处在非理想平衡状态，因此往往使其具有较为简易的操作性和可调性，能够在使化学反应在相对温和的条件下，更易于得到普通反应无法获得的实验结果，因此能获得介稳结构、凝聚态的新产物。例如，这种原理被用来研究TiO2的形成过程，将不同浓度的TiF4置于反应釜内，微粒的内核中的小颗粒，其表面能会比外层的更高，因此促使小颗粒从内部不断外逸，形成空心结构。
[0042]根据本发明实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法以硅烷偶联剂为原料，在制备过程中通过使用水热法，可以不加模板剂即可一次形成多层空心微球，从而避免了溶蚀模板的材料浪费和繁琐工艺，同时体系中可以不用添加乳化剂，因此避免了乳化剂后续处理的残留问题，另外硅微球的结构可以通过调整实验条件进行调控，并且所得到的空心结构纳米有机硅微球可以满足多种用途的需要。
[0043]参考图2，根据本发明实施例的制备空心结构纳米有机硅微球的方法进一步包括:
[0044]S400:预先将乳化剂分散在水中
[0045]根据本发明的实施例，在将硅烷偶联剂与水混合之前，预先将乳化剂分散在水中。根据本发明的实施例，乳化剂的具体类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，乳化剂可以为选自聚乙烯吡咯烷酮、嵌段聚醚、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、司盘60和吐温60中的至少一种。根据本发明的实施例，硅烷偶联剂的用量并不受特别限制，基于硅烷偶联剂分散液的总重量，乳化剂的含量可以为4质量％以下。具体地，由于乳化剂的乳化作用，能够更均匀的分散单体液滴，从而可以得到粒径更小的单分散硅球，并且可以通过调节乳化剂的量来调节粒径大小。
[0046]下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
[0047]实施例1
[0048]I)制备硅烷偶联剂分散液:将5g硅烷偶联剂A151与300ml去离子水混合，用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为200r/min，使硅烷偶联剂A151均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0049]2)制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.lwt%,氨水的滴加速度为0.5ml/min,滴加总量为0.5ml,然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0050]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在180°C温度下反应12小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球(如图3)。
[0051]实施例2
[0052]I)制备硅烷偶联剂分散液:将IOg硅烷偶联剂A151与300ml去离子水混合，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为400r/min，使硅烷偶联剂A151均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0053]2)制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.5wt%,氨水的滴加速度为0.8ml/min,滴加总量为1.5ml,然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0054]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在190°C温度下反应12小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球(如图4)。
[0055]实施例3
[0056]I)制备硅烷偶联剂分散液:将15g硅烷偶联剂A151与300ml去离子水混合，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为1000r/min，使硅烷偶联剂A151均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0057]2 )制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.15wt%,氨水的滴加速度为1.5ml/min,滴加总量为2.5ml,然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0058]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在190°C温度下反应24小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球(如图5)。
[0059]实施例4
[0060]I)制备硅烷偶联剂分散液:将20g硅烷偶联剂A151与300ml去离子水混合，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为1200r/min，使硅烷偶联剂A151均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0061 ] 2)制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.25wt%，氨水的滴加速度为1.75ml/min，滴加总量为7.0ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0062]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在200°C温度下反应15小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球(如图6)。
[0063]实施例5
[0064]I)制备硅烷偶联剂分散液:将20g硅烷偶联剂A151与300ml去离子水混合，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为1500r/min，使硅烷偶联剂A151均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0065]2 )制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.15wt%，氨水的滴加速度为2.5ml/min，滴加总量为9.5ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0066]3)制备空心娃微球:将所得到的有机娃实心球分散液转移到水热反应爸中，在220°C温度下反应16小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球(如图7)。
[0067]实施例6
[0068]I)制备硅烷偶联剂分散液:预先将0.5wt%的聚乙烯吡咯烷铜溶于300ml去离子水中，然后加入5g的硅烷偶联剂KH550，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为500r/min，使硅烷偶联剂KH550均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0069]2 )制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.05wt%，氨水的滴加速度为0.5ml/min，滴加总量为10.0ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0070]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在200°C温度下反应12小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球。
[0071]实施例7
[0072]I)制备硅烷偶联剂分散液:预先将0.5wt%的十二烷基硫酸钠溶于300ml去离子水中，然后加入IOg的硅烷偶联剂KH580，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为800r/min，使硅烷偶联剂KH580均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0073]2 )制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.5wt%,氨水的滴加速度为1.5ml/min,滴加总量为12.5ml,然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0074]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在200°C温度下反应24小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球。
[0075]实施例8
[0076]I)制备硅烷偶联剂分散液:预先将lwt%的十二烷基硫酸钠溶于300ml去离子水中，然后加入5g的硅烷偶联剂KH792，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为800r/min，使硅烷偶联剂KH792均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0077]2 )制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.15wt%，氨水的滴加速度为0.8ml/min，滴加总量为15.5ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0078]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在220°C温度下反应24小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球。
[0079]实施例9
[0080]I)制备硅烷偶联剂分散液:预先将1.5wt%的十二烷基苯磺酸钠溶于300ml去离子水中，然后加入5g的硅烷偶联剂KH792，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为1000r/min，使硅烷偶联剂KH792均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0081 ] 2)制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.35wt%，氨水的滴加速度为2.5ml/min，滴加总量为18.5ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0082]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在220°C温度下反应24小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球。
[0083]实施例10
[0084]I)制备硅烷偶联剂分散液:预先将2wt%的十二烷基苯磺酸钠溶于300ml去离子水中，然后加入5g的硅烷偶联剂KH602，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为1500r/min，使硅烷偶联剂KH602均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0085]2)制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.45wt%，氨水的滴加速度为2.5ml/min，滴加总量为19.0ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0086]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在230°C温度下反应16小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球。
[0087]实施例11
[0088]I)制备硅烷偶联剂分散液:预先将3wt%的十二烷基苯磺酸钠溶于300ml去离子水中，然后加入5g的硅烷偶联剂KH580，并用匀浆机搅拌，设定搅拌速度为1800r/min，使硅烷偶联剂KH580均匀分散在水相中并水解2小时，得到硅烷偶联剂分散液；
[0089]2 )制备单分散有机硅实心球:向所得到的的分散液中加入氨水，其中，氨水的浓度为0.45wt%，氨水的滴加速度为2.5ml/min，滴加总量为20.0ml，然后反应20min后，即可形成单分散的有机娃实心球；
[0090]3)制备空心硅微球:将所得到的有机硅实心球分散液转移到水热反应釜中，在220°C温度下反应16小时后，自然冷却，即得到空心结构纳米有机硅微球。[0091]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0092]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种制备空心结构纳米有机娃微球的方法，其特征在于，包括: (1)将硅烷偶联剂与水进行混合，以便得到硅烷偶联剂分散液； (2)向步骤(I)得到的所述硅烷偶联剂分散液中加入氨水，以便得到单分散有机硅实心球；以及 (3)将步骤(2)得到的所述有机硅实心球进行水热处理，以便获得所述空心结构纳米有机娃微球。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述硅烷偶联剂为选自正硅酸乙酯、硅烷偶联剂A151、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH792和硅烷偶联剂KH602中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，基于所述硅烷偶联剂分散液的总重量，所述硅烷偶联剂的含量为I?65质量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，随着搅拌，将所述硅烷偶联剂与水混合，其中，所述搅拌的速率为200?8000转/分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，在将硅烷偶联剂与水进行混合之前，预先将乳化剂分散在水中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述乳化剂为选自聚乙烯吡咯烷酮、嵌段聚醚、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、司盘60和吐温60中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述硅烷偶联剂分散液的总重量，所述乳化剂的含量为4质量％以下。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氨水的浓度为0.1?5质量％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，向所述硅烷偶联剂分散液中滴加氨水，其中，所述氨水的滴加速度为0.5?5毫升/分钟,滴加总量为0.5?20毫升。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水热处理是在120?200摄氏度的温度下进行12?24小时。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空心结构纳米有机硅微球的粒径为`0.02?100微米。
【文档编号】B01J13/02GK103933903SQ201410127819
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】谢续明, 万贤 申请人:清华大学