[发明专利]管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料及制备方法

权利要求书

1.一种管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料，它由一根以上的长度为100nm～20μm、直径为3nm～100nm之间的硅纳米管在空间中排列组成，每根所述硅纳米管为一端开口、另一端封闭设置的中空腔体，在中空腔体的侧壁上分布有一个以上的孔道，每个所述孔道均为从中心向边缘辐射的放射状孔道，其平均孔径为2nm～50nm。

2.根据权利要求1所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料，其特征在于：所述硅纳米管材料的比表面积为600～1400m²/g。

3.一种权利要求1所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，它包括采用阳离子胶体为模板剂，以硅酸酯为硅源，制备得到管壁孔道呈放射状排列的手性硅纳米管。

4.根据权利要求3所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：所述阳离子胶体包括具备如下结构式的化合物：

其中，m＝2～18，n＝2～20；R为CH₃-，(CH₃)₂CH-，(CH₃)₂CH₂H-或Ph-CH₂-。

5.根据权利要求3或4所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下具体过程：

1)将阳离子胶体加入去离子水中，配制得到阳离子水溶液；

2)向步骤1)得到的阳离子水溶液中加入碱溶液和烷基醇，调整溶液pH值为7.5～14，搅拌得到混合溶液；

3)向步骤2)制得的混合溶液中加入硅酸酯，反应产生白色胶体，再经洗涤及煅烧得到管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料。

6.根据权利要求5所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述碱溶液与烷基醇的体积比为9:1～8:2。

7.根据权利要求6所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述碱溶液包括四甲基氢氧化铵、氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种以上配置所得溶液。

8.根据权利要求6或7所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述烷基醇包括乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇中的至少一种。

9.根据权利要求5所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述硅酸酯包括正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、1,2-双(三乙氧基硅)乙烯、1,2-双(三乙氧基硅)苯或1,4-双(三乙氧基硅基)苯中的至少一种。

10.根据权利要求5所述管壁呈放射孔排列的右手螺旋硅纳米管材料的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述煅烧条件为，控制温度500～600℃，煅烧4～8h。