[发明专利]一种具有树枝状孔道结构介孔二氧化硅形纳米球的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有树枝状孔道结构的介孔二氧化硅纳米球的制备方法，该方法使用的模板剂为十六烷基三甲基对甲基苯磺酸铵盐、碱源为有机小分子胺、硅源为四烷基硅酸酯，室温短链离子液体作为颗粒生长的调控剂；原料的摩尔组成为硅源:模板剂:有机小分子胺:室温或低温短链离子液体:水=1:0.001～0.6:0.001～8.0:0.0001～100:20～1000，颗粒的粒径在150～800nm范围内可以实现有效调控。该方法合成的介孔SiO2纳米球尺寸均一，比表面积～1000m2/g，孔体积～2.0ml/g，孔径3～20nm之间，并且孔道具有明显的由里到外的发散状孔道结构，即所谓的树枝状孔道结构。本发明制备简单、合成成本低。

主权项

一种具有树枝状孔道结构介孔二氧化硅形纳米球的制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：a、将去离子水、有机小分子胺、阳离子模板剂以及室温或低温短链离子液体依次加入反应容器中，80℃恒温搅拌至溶液澄清得表面活性剂溶液A；b、将硅源迅速加入到溶液A中，80℃恒温搅拌2小时，冷却到室温后转移至反应釜中晶化或直接将产物离心、洗涤并干燥，得到所述具有树枝状孔道结构介孔二氧化硅纳米球；其中： 物料的摩尔比为硅源:阳离子模板剂:有机小分子胺:室温或低温短链离子液体:去离子水 = 1:0.001～0.6:0.001～8.0:0.0001～100:20～1000；所述阳离子模板剂为十六烷基三甲基对甲基苯磺酸铵盐；所述的室温或低温短链离子液体为与咪唑基相联的碳链中碳原子的个数≤6的离子液体，具体为：1‑丁基‑3‑甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐、溴化1‑丁基‑3‑甲基咪唑、溴化1‑丁基‑2, 3‑二甲基咪唑、氯化1‑丁基‑2, 3‑二甲基咪唑或溴化1‑己基‑3‑甲基咪唑；所述有机小分子胺为三羟甲基胺基甲烷、三乙醇胺、三乙胺、三丙胺、乙胺、丙胺、丁胺、二乙醇胺或乙醇胺；所述的硅源为四乙氧基硅酸酯或四甲氧基硅酸酯。