[发明专利]一种易溶解的实心氧化硅球、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种易溶解的实心氧化硅球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将阳离子表面活性剂溶解于水中，得到阳离子表面活性剂的浓度为1～10mg/ml的水溶液；

(2)将硅源与有机溶剂混合，形成硅源浓度为0.01～0.1g/ml的硅溶液；

(3)将所述硅溶液和所述水溶液混合形成混合溶液，向所述混合溶液中加入碱性物质，使得所述碱性物质在所述混合溶液中的初始浓度为10-50mmol/L，并在15-35℃、搅拌条件下反应1-10min，形成反应混合物；

(4)另取所述碱性物质加入至步骤(3)的反应混合物中，以使所述碱性物质在所述反应混合物中的初始浓度为100-450mmol/L，在10～40℃下搅拌反应0.25～2h，过滤，收集固体，即得所述易溶解的实心氧化硅球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵或二十二烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机溶剂为体积比为1∶(2-8)的甲醇和甲基叔丁基醚的混合溶剂、体积比为1∶(1-10)的甲醇和乙醇的混合溶剂、体积比为1∶(2-8)的叔丁醇和乙醇的混合溶剂或者体积比为1∶(1-20)的甲基叔丁基醚和乙醇的混合溶剂中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、尿素或氨水中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中，所述搅拌的转速为100～3000r/min。

7.由权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的易溶解的实心氧化硅球，其特征在于，所述氧化硅球粒径为0.1～2μm；所述氧化硅球具有有序的放射状介孔结构，其孔径为1.7～3.5nm，比表面积为300～1800m²/g。

8.权利要求7所述的易溶解的实心氧化硅球作为硬模板材料的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述氧化硅球能完全溶解于温度为15～30℃、浓度为10～50mmol/L的弱碱溶液中，所述弱碱溶液为氨水、尿素或碳酸钠中的一种或多种的水溶液。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述溶解的时间为1～5h。