中空二氧化硅纳米球的制备与应用研究进展

中空二氧化硅纳米球是一种具有单个空腔或多个空腔,直径在纳米级的新型结构材料。目前已开发出多种中空二氧化硅纳米球的制备方法,不同制备方法各具差异性。中空二氧化硅纳米球在医学、保温隔热和光学等多领域中有广泛应用。对模板法、喷雾干燥法、选择性刻蚀法等多种中空二氧化硅纳米球的制备方法及其特点进行了梳理和分析,评价了其优缺点,并探讨了中空二氧化硅纳米球的应用进展。

柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构的制备研究

采用自组装形成的芘纳米结构作为模板,成功地制备了柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构.当不同量的芘在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中自组装时,产生的自组装结构展现出明显的从球状到长方体状的形貌变化.这些结构被用作氧化硅前驱体溶胶-凝胶反应的模板,获得了球状和长方体状氧化硅/芘复合结构.通过乙醇除去模板后,生成了柔软的球状(直径约为400nm)和长方体状(长为0.5—2.5μm)的氧化硅中空结构.这些结果展现了采用有机纳米结构作为模板来合成无机中空结构的优势:合成简便、结构多样以及结构形貌的灵活可控.

一种中空二氧化硅微球掺杂改性的聚氨酯水性分散体乳液的研究

采用化学方法制备了一种中空二氧化硅微球掺杂改性的聚氨酯水性分散体乳液,并采用扫描电镜、投射电镜、热失重、紫外-可见光吸收和涂膜力学性能等测试手段对该中空二氧化硅微球掺杂聚氨酯分散体及其涂膜的微观结构、热、光和力学等性能进行研究。实验结果表明,该乳液具有良好的室温贮存稳定性能,中空二氧化硅微球与水性聚氨酯分散体具有良好的相容性和协同增强效应。中空二氧化硅微球的掺杂改性不仅能够提高聚氨酯涂膜的耐热性能,显著提高水性聚氨酯涂膜的硬度和耐水性,同时该掺杂聚氨酯涂膜还具有优异的抗紫外光能力。

中空纳米二氧化硅微球的制备及表征

本文介绍了一种制备中空纳米二氧化硅微球的新方法。利用模板首先合成介孔纳米二氧化硅微球,再用水热反应法,成功制备了非功能化和巯基、氨基功能化中空纳米二氧化硅微球。利用透射电子显微镜,热重分析等手段对其形貌进行了表征。另外,对中空介孔纳米二氧化硅微球的形成机制进行了探讨。

中空介孔二氧化硅球的制备及应用现状

中空介孔二氧化硅球具有低密度,高比表面积,良好的稳定性,在溶剂中良好的分散性以及好的生物兼容性,在化学、生物技术、医学等领域具有广泛的应用前景。综述了中空介孔二氧化硅球的制备方法和应用现状,并对应用前景进行了展望。

响应面法优化中空介孔二氧化硅球包载吲哚美辛的工艺研究

采用硬模板法在室温下、中性水溶液中合成了中空介孔二氧化硅球,中空部分直径为250nm,外壳厚度25nm。利用氮气吸附-解吸附、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱表征了微球的物理化学性质。该微球球形度良好,BET结果显示其比表面积为730.0m^2/g,平均孔容1.084cm^3/g,平均孔道直径6.58nm。利用中空介孔二氧化硅球较好的载药性能负载吲哚美辛,并采用三因素的Box-Behnke实验设计对药物负载处方工艺进行优化研究。当IMC/HMSNs质量比为22:1,超声1.4h,震荡吸附23h时实验条件达到最佳,包封率理论值为85.2%。在此条件进行验证实验,吲哚美辛的包封率可达理论预测值的98.7%,说明将Box-Behnken实验设计法用于中空介孔二氧化硅球包载吲哚美辛的优化筛选是可行的,且得到的实验观察值与数学模型的预测值相符合。

二氧化硅中空微球的制备与表征

以正硅酸乙酯为硅源,聚乙二醇为软模板,氨水为沉淀剂,室温下采用沉淀法制备出二氧化硅空心微球。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征,结果表明,制备的二氧化硅空心球粒径100～250nm,壳层厚度10nm,表面光滑,球形规整度好。

中空介孔氧化硅球负载钛酸铋催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

采用浸渍法合成了中空介孔氧化硅球负载钛酸铋系列催化剂,并用于苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯的反应。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附、XPS等方法对载体及系列催化剂进行表征。实验结果表明,在钛酸铋负载量30%(w)、催化剂用量0.8 g、150～180℃、反应9 h的优选条件下,苯酚转化率可达46.7%、酯交换选择性为99.6%;连续使用5次后,苯酚转化率由28.8%降低到24.7%。表征结果显示,少量的钛酸铋流失是催化剂活性下降的主要原因;与未负载的钛酸铋相比,负载型钛酸铋在介孔氧化硅球上高度分散,提供了更多的活性位,催化剂活性提高;中空介孔氧化硅的壳能够减少活性组分的流失。

中空介孔二氧化硅微球的制备及研究进展

中空介孔二氧化硅微球具有较大的中空空腔、可控外层介孔结构、大比表面积、良好的生物相容性等特性,因而被广泛应用于药物储存与释放、纳米反应器、催化、吸附等领域。对中空介孔二氧化硅微球的制备方法进行介绍,综述和评价了模板法、选择性刻蚀法、喷雾干燥法等三类制备方法的研究进展及其优缺点,并对其应用前景进行了展望。

中空二氧化硅微球的制备及其对聚合物复合材料导热系数的影响

中空微球/聚合物复合材料的热导系数与中空微球的含量和结构密切相关.本文以微米级单分散聚苯乙烯(PS)微球为牺牲模板,通过调控PS微球和正硅酸四乙酯(TEOS)的相对含量,制备了一系列表面包覆不同厚度SiO_(2)的PS@SiO_(2)核壳结构微球,用高温煅烧去除PS模板后,得到不同球壁内外径比(r/R)的中空SiO_(2)(H-SiO_(2))微球.通过红外光谱、扫描和透射电子显微镜等对H-SiO_(2)微球的化学成分和形貌进行了表征,并进一步测定了不同含量和r/R的H-SiO_(2)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合后得到的H-SiO_(2)/PDMS复合材料的导热系数,探究了H-SiO_(2)微球的含量和r/R对复合材料导热系数的影响.通过与中空微球/聚合物复合材料导热系数的理论模型计算结果相比较,证实了只有当H-SiO_(2)具有完整结构且r/R高于0.963时,其添加到PDMS中才能降低复合材料的热导系数,且下降程度随H-SiO_(2)含量增加而增大,从而提高复合材料的隔热性能.与此同时,当H-SiO_(2)添加量在质量分数5%以内时,H-SiO_(2)/PDMS复合材料的力学性能也随着H-SiO_(2)含量增加而有所增加.H-SiO_(2)质量分数为5%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了100%和360%.本工作为高性能中空微球填充聚合物基隔热材料的设计制备提供了理论和实验指导.

单分散中空二氧化硅微球的制备

通过牺牲微米级PS模板原位合成方法制备微米级单分散中空SiO_2微球,着重研究反应温度(50,70℃)、TEOS用量(2,3,4 g)、氨水用量(1,2,3 mL)与MTC用量(0.2,0.4 g)等参数对中空微球的影响,获得微米级(1~5μm)、结构(孔径、壁厚等)可控的单分散中空SiO_2微球的最佳制备工艺,通过扫描电镜分析(SEM)、透射电镜分析(TEM)、红外光谱分析(FT-IR)、热失重分析(TGA)、氮吸附(BET)等测试手段表征了微球性能。

聚烯烃弹性体/棕榈酸/中空介孔二氧化硅微球定形相变材料的制备及性能研究

以聚烯烃弹性体(POE)为支撑框架,棕榈酸(PA)为热能存储单元,中空介孔二氧化硅微球(SiO_(2))为定形增强剂,制备了一系列POE/PA/SiO_(2)定形相变材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪等对样品的形貌、结构、热性能进行表征。结果表明:SiO_(2)的加入有效提高了定形相变材料的结构稳定性,且当SiO_(2)质量分数增加到5%时,封装效果最优,熔融结晶焓分别为143.9J/g和147.6J/g;经过多次冷热循环测试材料依然能保持较高的焓值,说明该定形相变材料具有良好的热循环耐久性。

中空介孔二氧化硅微球的辐射接枝改性及其在防腐涂料中的应用

通过硬模板法制备出粒径为230 nm的中空介孔二氧化硅微球,经双键改性后,采用γ射线辐照,在中空介孔二氧化硅微球表面接枝具有pH响应性的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯;再通过减压灌注法将缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)负载其中,BTA的负载率可达22.8%(质量分数).在水溶液中,所负载BTA的释放行为与溶液的pH相关,在酸性条件下的累积释放量高于在碱性和中性条件下的释放量.将负载BTA的复合微球与水性聚氨酯涂料结合,在电化学防腐实验中发现,复合涂料具有理想的防腐蚀性能,能够有效地保护金属,防止其快速腐蚀.

中空二氧化硅微球的制备及应用研究进展

中空二氧化硅微球因其无毒、生物相容性好、特殊的形貌特征等优势,近年来成为科学家们研究的热点。本文浅析了中空二氧化硅微球的制备方法,即模板法、喷雾干燥法及其他方法,阐述了不同制备方法的过程并分析了各自的优缺点。中空二氧化硅微球因其具有良好的缓控释作用、保护催化剂活性、增强超声波回波信号的功能,目前在医学、催化及超声影像领域显示出了很好的应用前景。

中空介孔氧化硅微球的合成及改性研究进展

中空介孔氧化硅微球(HMSS)具有独特的结构和优异的物化性质,例如比表面积大、密度低、稳定性高、生物相容性好、表面渗透性强等,成为新型材料研究和开发的热点,广泛应用于催化、医药、环保、食品等领域。通过合成及改性方法总结了近年HMSS的研究进展,将合成方法分为软模板法、硬模板法和原位模板法,将改性方法分为化学改性法、物理改性法和原位改性法,并进行细化和优缺点说明。在此基础上,对HMSS今后发展方向进行展望。

冰片-中空介孔二氧化硅球载药体系的制备及对冰片挥发性影响的研究

采用硬模板法制备了尺寸约为300 nm,外壳厚度约25 nm的中空介孔二氧化硅球(HMSNs),通过溶剂浸渍法将易挥发药物冰片包载其中,以期解决冰片的药剂学稳定问题,并利用BET,TEM,FT-IR等对HMSNs以及载药体系进行了表征,考察了载药体系的最佳载药时间,最大载药量以及冰片的挥发状况。研究结果显示,室温、中性条件下制备的HMSNs球形度良好,可以在较短的时间内实现对冰片较大的载药量,6 h内载药量高达74.04%,同时体系中冰片的挥发性得到了很大程度的改善。该新型载药体系的研究为冰片在中药制剂中的广泛应用提供了新思路。

乙烯基化的中空二氧化硅球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,以分散法制备的聚苯乙烯微球为模板,通过乙烯基三乙氧基硅烷水解缩合反应在聚苯乙烯表面形成包覆层.然后将聚苯乙烯球核溶解而制备了乙烯基化二氧化硅空心微球.

微米级SiO_(2)中空微球的制备及自组装光子晶体的红外性能

以聚苯乙烯(PS)为模板、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面改性剂、正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用硬模板包裹法结合乙酸乙酯浸蚀的工艺,制备了微米级SiO_(2)中空微球,并进行垂直沉积自组装成微米级SiO_(2)中空微球光子晶体,研究了TEOS含量、浸蚀条件对中空微球形貌的影响,以及垂直沉积自组装溶液浓度对微米级SiO_(2)中空微球光子晶体红外性能的影响。结果表明:随着TEOS含量的增加,SiO_(2)包覆层表面由疏松变得致密,进一步增加会生成次生SiO_(2)颗粒,导致均匀性变差;在60℃乙酸乙酯中浸蚀10 min时,微米级SiO_(2)中空微球分散性好、球形度高,直径达到1570 nm、壁厚达到65 nm;随着自组装溶液质量浓度的增大,微米级SiO_(2)中空微球的排列变得整齐、层数增多,红外反射率升高,在溶液质量浓度为0.005 g/m L时反射率最高为85%。微米级SiO_(2)中空微球光子晶体除实现红外辐射调控之外,还具有隔热性能好、比重小等优点,在航空航天飞行器的红外隐身涂层、建筑保温等领域具有重要的应用前景。

中空SiO_2微球的制备及其对水性聚氨酯涂膜透水汽性能的影响

采用十六烷基三甲基溴化铵胶束为软模板、四乙氧基硅烷(TEOS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为混合硅源、氨水为催化剂制备了表面亲水的中空Si O2微球。考察了硅源总用量、硅源比例(TEOS/KH-550)对中空Si O2微球形貌的影响。然后将制备的中空Si O2微球与水性聚氨酯乳液物理共混,考察中空Si O2微球对水性聚氨酯涂膜透水汽性、耐水性以及力学性能的影响。结果表明:随着硅源总用量的增加,中空Si O2微球的粒径变化不大,壳层厚度先增大后不再变化,且其中小粒径实心Si O2微球的数目增加,复合涂膜的透水汽性呈现先升高后降低的趋势;随着硅源中TEOS比例的增大,中空Si O2微球的壁厚逐渐增加,复合涂膜的透水汽性先逐渐升高后逐渐降低;同时,中空Si O2微球对复合涂膜的力学性能和耐水性能均有一定的改善作用。

Size-controlled preparation of hollow silica spheres and glyphosate release

Different-sized hollow SiO2 spheres of 249–1348 nm in diameter were successfully prepared by using Na2SiO3 as the precursor and using polystyrene and polystyrene-methyl acrylic acid latexes as the templates. The diameter and shell thickness of the hollow SiO2 spheres increase with increasing the latex template diameter at a given mass ratio of SiO2 to latex template. The diameter and shell thickness of the hollow SiO2 spheres also increase with increasing the mass ratios of SiO2 to latex template. The presence of carboxylic acid groups on the surfaces of polystyrene-methyl acrylic acid latex templates favors the formation of dense and uniform SiO2 shells. The hollow SiO2 sphere is constructed by mesoporous shell with large specific surface area. When glyphosate is used as a release model chemical, glyphosate release rate is tuned by varying the shell thickness.