[发明专利]一种磁性无机纳米粒/有序介孔二氧化硅核壳微球及其制备方法

摘要

本发明属于先进纳米复合材料技术领域，具体为一种磁性无机纳米粒/有序介孔二氧化硅核壳微球及其制备方法。本发明首先利用溶胶－凝胶化学合成法，在磁性无机纳米粒表面包覆上一层无定形二氧化硅，再利用有机表面活性剂作为结构导向剂与无机物种在溶液中的自组装行为，在磁性无机纳米粒/二氧化硅复合微球表面包覆上一层具有有序介观结构的二氧化硅/表面活性剂复合材料，再通过溶剂萃取除去表面活性剂后，即得到有序介孔孔道的磁性无机纳米粒/二氧化硅核壳结构复合微球材料。该复合微球具有较高的比表面积和较强的磁响应性，在生物分离、吸附方面具有广阔的应用前景。本发明方法简单，原料易得，适于放大生产。

主权项

1.一种磁性无机纳米粒/有序介孔二氧化硅核壳微球，其特征在于由以下方法制得：以磁性无机纳米微粒作为种子粒，利用溶胶-凝胶化学的原理，采用硅源前驱体水解，在磁性微粒表面包覆上一层无定形二氧化硅；然后利用溶胶-凝胶化学原理以及溶液中作为结构导向剂的表面活性剂与无机硅物种的自组装行为，在无定形二氧化硅层表面包覆一层具有有序介观结构的表面活性剂和二氧化硅复合材料，最后通过溶剂萃取除去有机表面活性剂，即得到具有磁性和有序介孔孔道的磁性无机纳米粒/二氧化硅核壳复合微球；所合成的复合微球的大小为200nm～1μm，比表面为100m2/g～600m2/g，孔容为0.1cm3/g～0.8cm3/g，介孔的孔径尺寸为2nm～10nm；其中：所述的磁性无机纳米微粒尺寸为100nm～800nm，该微粒材料是四氧化三铁、γ-三氧化二铁、NiFe2O4、CuFe2O4、纳米铁颗粒、纳米镍，纳米钴其中的一种；所使用的硅源是硅酸钠、正硅酸乙脂、正硅酸甲酯中的一种或几种；合成介孔二氧化硅材料过程中前驱体水解所使用的催化剂是酸性质剂或碱性催化剂，其中碱性催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾或浓氨水一种或几种；酸性催化剂为醋酸、乙酸或稀盐酸中一种或几种；所使用的表面活性剂是非离子型表面活性剂或离子型表面活性剂，其中非离子型表面活性剂是含聚醚的小分子CnH2n+1EOm中的一种或几种，n＝5-12、m＝10-20；离子型表面活性剂是烷基季铵盐类表面活性剂CnTAB中的一种或几种，n＝12-18；所使用的溶剂为烷基醇与水的混合溶液，其中的烷基醇是甲醇、乙醇、或异丙醇中的一种或几种，烷基醇和水的质量比为9∶1～1∶9。