[发明专利]一种双模板法制备介孔二氧化硅纳米球的方法

说明书

本发明涉及介孔二氧化硅技术领域，提供了一种双模板法制备介孔二氧化硅纳米球的方法。本发明以阳离子表面活性剂(CTAB和/或CTAC)和磺化杯芳烃(SC[n]，n＝4或8)为模板剂，以正硅酸乙酯为硅源，采用一锅法反应得到二氧化硅纳米球，再通过煅烧处理将模板剂去除，得到介孔二氧化硅纳米球。本发明通过调控阳离子表面活性剂和磺化杯芳烃的用量比，可以方便的实现二氧化硅纳米球粒径的调控，所得产物粒径可调范围较宽，且制备方法简单，产率较高。实施例结果表明，采用本发明的方法能够制备得到粒径为50～160nm的介孔二氧化硅纳米球。

技术领域

本发明涉及介孔二氧化硅技术领域，尤其涉及一种双模板法制备介孔二氧化硅纳米球的方法。

背景技术

介孔二氧化硅纳米球是利用有机分子为模板剂形成的具有多孔结构的纳米材料，具有比表面积高、易于表面功能化、生物相容性好和热稳定性强等优点，在催化、分子吸附和药物递送等方面具有很大的应用价值。Kresge团队于1992年首次成功合成了介孔二氧化硅有序分子筛MCM-41，引起了介孔材料的研究热潮。

在药物递送领域，根据待递送的药物调控载体的粒径尺寸是十分必要的。目前针对介孔材料药物载体的研究大多数是围绕MCM-41展开的，但是MCM-41粒径的可调控范围较窄，仅能制备得到粒径为100～200nm的介孔二氧化硅纳米球，难以制备得到粒径为100nm以下的介孔二氧化硅纳米球，无法满足载体对各类药物分子的负载需求。

专利CN105236417A中公布了一种粒径大小可调控的球形介孔二氧化硅的制备方法，其中采用两亲性聚合物改性的SiO₂(SiO₂-PBA-PDMAEMA)、十六烷基三甲基溴化铵和正硅酸乙酯为反应原料，采用盐酸和氨水调节反应液的pH值，通过自组装反应和煅烧得到介孔二氧化硅，通过调节CTAB的添加量可以实现介孔二氧化硅粒径的调控。但是，该专利中仅能制备出粒径为25～90nm范围的介孔二氧化硅纳米球，无法得到粒径为100nm以上的二氧化硅纳米球，粒径可调控范围仍然较窄。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种粒径可调控范围宽的双模板法制备介孔二氧化硅纳米球的方法。采用本发明提供的方法可以制备得到粒径在50～160nm范围内可调的介孔二氧化硅纳米球。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种双模板法制备介孔二氧化硅纳米球的方法，包括以下步骤：

将阳离子表面活性剂、磺化杯芳烃、正硅酸乙酯、碱性物质和水混合进行反应，得到产物料液；

将所述产物料液进行固液分离，将所得固体产物洗涤、干燥后进行煅烧处理，得到介孔二氧化硅纳米球；

所述阳离子表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵和/或十六烷基三甲基氯化铵；所述磺化杯芳烃包括磺化杯[4]芳烃和/或磺化杯[8]芳烃；

所述正硅酸乙酯、阳离子表面活性剂和磺化杯芳烃的摩尔比为1:(0.055～0.065):(0～0.0029)。

优选的，所述混合所得料液中，阳离子表面活性剂的浓度为21～63mmol/L，磺化杯芳烃的浓度为0.0525～2.1mmol/L。

优选的，所述阳离子表面活性剂中的阳离子所带正电荷与磺化杯芳烃所带负电荷的电荷比为(5～200):1。

优选的，所述碱性物质包括三乙醇胺、三乙胺和氨水中的一种或几种。

优选的，所述正硅酸乙酯、碱性物质和水的摩尔比为1:(0.020～0.030):(75～85)；当所述碱性物质为氨水时，所述氨水的摩尔量以溶质的摩尔量计。

优选的，所述反应的温度为60～90℃，反应时间为1～3h。

优选的，所述干燥的温度为70～90℃，干燥时间为1～3h。