气溶胶辅助自组装制备中空球形二氧化硅材料的机理及应用

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为混合硅源,不同配比条件下采用气溶胶辅助自组装技术制备高比表面积的中空介孔二氧化硅纳米颗粒(HMSNs),并应用于原花青素(PC)的负载,以期提高其生物利用度。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外图谱(FTIR)和粒径分析(DLS)等对载体颗粒的形成过程、结构特性以及负载性能进行探究,基于BET分析方法计算HMSNs的比表面积,并对孔径分布进行分析。结果表明,前体溶液水解的活性中间体缩合形成二氧化硅网络结构,同时雾化后的气溶胶液滴在径向浓度梯度自组装成球形结构,水解-缩合与自组装过程协同作用促进了分散性良好的介孔二氧化硅(MSNs)的形成。经退火处理、纯化操作去除模板剂NaCl和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),最终获得具有中空结构的HMSNs。当TEOS/MTES的摩尔比为60/40时,HMSNs具有极大的比表面积(1083m^(2)/g)和较大的孔容积(0.37cm^(3)/g),其孔径主要分布在2~4nm之间,PC在HMSNs上的负载量可达30.7mg/g。