[发明专利]一种粒径可控的二氧化硅空心球纳米材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种粒径可控的二氧化硅空心球纳米材料及其制备方法，其中TEOS作有机硅源，CTAB作结构导向剂，水、乙醇、环己烷作溶剂，PVP作稳定剂，通过溶剂热反应，形成SiO2空心球前驱体，最后煅烧除去有机物，得到SiO2空心球。该方法制备的二氧化硅空心球分散性良好，粒径可调(220‑430nm)，孔径较大(10‑12nm)，壳厚度均匀，且空腔体积较大，可用于储存大量客体分子。同时，较高的化学稳定性和较强的封装能力，使其广泛应用于酶的催化、物质的吸附分离等领域。此外，该方法合成工艺简单，制备过程重复性好，清洁无污染，成本低。

主权项

一种粒径可控的二氧化硅空心球纳米材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：（1）将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙醇和去离子水混合，搅拌至溶液澄清，所述CTAB、PVP、去离子水和乙醇的添加摩尔比例为1：（0.3~0.5）：（10124~15185）：（2377~4754）；反应条件为：在30‑35 °C、转速为499~501rpm的条件下搅拌1‑3 h；（2）将正硅酸乙酯(TEOS)超声分散在环己烷溶液中，在不断搅拌的条件下，加入到步骤(1)所得的溶液中，持续搅拌形成混合溶液，CTAB、TEOS和环己烷的摩尔比为1：50：（500~800）；反应条件为：在30‑35 °C下搅拌0.5‑1 h；（3）向步骤（2）中的混合溶液加入氨水溶液进行反应，所述氨水溶液与所述混合溶液的体积比（0.7~1.0）：（45~70）；反应条件为：在30‑35 °C下搅拌1‑4 h；（4）将步骤(3)得到的混合溶液转移至高压反应釜，然后将高压反应釜放入烘箱中，溶剂热处理后将所得溶液离心，洗涤，干燥并煅烧得到二氧化硅空心球；所述溶剂热温度为180‑200 °C，反应时间为24h；煅烧条件为：550‑560 °C下煅烧4‑6 h；所述二氧化硅空心球纳米材料整体为单分散球形颗粒，粒径范围为220‑430 nm，壳厚为15‑20 nm，孔径10‑12 nm。