[发明专利]一种长径比可控及孔道功能化二氧化硅纳米棒及其制备方法

摘要

本发明属于纳米材料制备领域，尤其涉及制备长径比可控及孔道功能化二氧化硅纳米棒。本发明的二氧化硅纳米棒具有多孔性，且所述孔道内被功能性基团均匀修饰，所述二氧化硅纳米棒的长度L为50～4300nm，直径D为50～700nm，长径比AR为1～20。本发明采用“一锅法”使正硅酸酯和含功能基团的硅氧烷水解共聚合反应的方法，得到孔道功能化的二氧化硅纳米材料，通过控制滴加速度和表面活性剂的浓度可实现对纳米二氧化硅不同长径比的有效调控，通过采用离子交换的方法在乙醇溶液中对表面活性剂进行有效去除，避免高温煅烧等繁琐的去除步骤，所得二氧化硅纳米棒具有良好的单分散性及高比表面积，同时孔道表面被有效的功能化。

主权项

1.一种长径比可控及孔道功能化二氧化硅纳米棒的制备方法，包括以下步骤：步骤S‑1：将碱性催化剂与表面活性剂的水溶液混合，形成溶液A；步骤S‑2：将正硅酸酯与含功能基团的硅氧烷混合，形成混合物B；所述的含功能基团的硅氧烷示例式如下所示：X＝有机功能基团，所述有机功能基团为氨基、巯基、环氧基、丙烯酸酯基或氯烷基；R′＝甲基或乙基；R＝芳香基或烷基；步骤S‑3：将混合物B加入溶液A中，搅拌反应；其中，将混合物B加入溶液A中的加入速度不超过45mL/h；步骤S‑4：采用硝酸铵或盐酸的醇溶液溶解除去步骤S‑3反应产物中的表面活性剂，干燥后得到所述长径比可控及孔道功能化二氧化硅纳米棒。