CN110203936B - 一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法 - Google Patents

一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110203936B
CN110203936B CN201910508292.2A CN201910508292A CN110203936B CN 110203936 B CN110203936 B CN 110203936B CN 201910508292 A CN201910508292 A CN 201910508292A CN 110203936 B CN110203936 B CN 110203936B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stirring
silicon source
microspheres
nano
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910508292.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110203936A (zh
Inventor
马士禹
陈喆
相雪晨
任东方
许嘉琼
陈宁
李自成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Normal University
Original Assignee
East China Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Normal University filed Critical East China Normal University
Priority to CN201910508292.2A priority Critical patent/CN110203936B/zh
Publication of CN110203936A publication Critical patent/CN110203936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110203936B publication Critical patent/CN110203936B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，包括以下步骤：在搅拌条件下，先将硅源与去离子水按照一定比例混合；然后，加入小分子表面活性物质(R‑X)，得到澄清透明的混合液；接着，加入碱性催化剂，反应生成二氧化硅溶胶(a)；然后，加入氨水溶液，反应生成二氧化硅溶胶(b)；最后，对二氧化硅溶胶(b)进行固液分离、洗涤后，得到所述具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。本发明制备方法简单、条件温和、颗粒大小可控、且反应批量大等特点，是一种环境友好的合成方法，具有广泛的应用前景。

Description

一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，具体涉及一种绿色、批量具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法，属于化学及无机材料类技术领域。
背景技术
经典
Figure BDA0002091539970000011
法制备单分散二氧化硅微球，用醇作为溶剂，水作为反应物，氨水作催化剂。一般先将醇、水以及催化剂混合得到醇-水-氨水溶液，然后，在搅拌的条件下，将硅源/醇溶液滴加至醇-水-氨水溶液中，硅源水解得到(Si(OH)4)，Si(OH)4缩聚-生长，得到表面光滑的实心二氧化硅微球。在涂料、陶瓷、化妆品、胶体晶体、催化等方面都有广泛应用。但用表面光滑的实心二氧化硅微球比表面积及内部空腔有限，在吸附、催化、生物医学等方面的应用施展困难。
具有表面拓扑结构纳米材料在药物的靶向输送、药物载体、基因载体、造影剂、癌症治疗等生物医学领域具有广泛的潜在应用。而有机材料载体自身固有的热、化学稳定性差的缺陷，导致包覆的药物容易在人体中因为有机载体的分解而产生药物的***式释放，并且有机载体存在着药物包覆量偏低的缺点。具有孔道结构的无机纳米药物载体具有高的药物装载量、易于改性的内外孔道、良好的热和化学稳定性，在重大疾病的早期诊断和靶向药物输送上已经显示出特有的优势。尤其是氧化硅(SiO2)基的介孔材料具有良好的生物相容性与可降解性(无机材料学报，2013，28，1-11.)。表面拓扑结构纳米二氧化硅微球兼具有一定表面结构特点和物理机械强度，以及较大的比表面积引起了广泛的研究兴趣(Adv.Mater.2013，DOI：10.1002/adam.201302189)。
表面拓扑结构纳米二氧化硅纳米微球的合成工作已取得了一些进展。但目前表面拓扑结构纳米二氧化硅纳米微球的合成，用到多种表面活性剂(CN 103663478)，合成工艺复杂，且难以批量制备。
发明内容
为克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种不需要添加表面活性剂的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法。先将硅源与水及小分子表面活性物质介质按照一定比例混合，得到澄清透明的混合液；在此基础上，加入碱性催化剂，启动反应，生成二氧化硅溶胶(a)，向溶胶中加入氨水溶液，反应生成二氧化硅溶胶(b)；对得到的二氧化硅溶胶(b)进行固液分离、洗涤，得到所述具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。本发明制备的目标产物具有高比表面积(84.91～426.02m2/g)，在吸附、催化、生物医学方面具有广阔的应用前景的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：
一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，包括以下步骤：
(1)硅源/H2O乳状液的制备：将硅源与去离子水混合，得到硅源/H2O乳状液；
(2)硅源/R-X/H2O混合液的制备：在搅拌条件下，将小分子表面活性物质与步骤(1)得到的硅源/H2O乳状液进行混合，得到澄清透明的硅源/R-X/H2O混合液；
(3)二氧化硅溶胶的制备：将碱性催化剂加入步骤(2)得到的硅源/R-X/H2O混合液中反应一定时间，生成二氧化硅溶胶(a)；
(4)具有拓扑结构二氧化硅溶胶的制备：在一定温度、搅拌条件下，将氨水溶液加入步骤(3)得到的二氧化硅溶胶(a)，反应一定时间，得到二氧化硅溶胶(b)；
(5)对步骤(4)得到的二氧化硅溶胶(b)进行固液分离、洗涤，得到所述具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。
本发明步骤(1)中，所述硅源与去离子水的混合在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为200～300rpm；优选地，为200rpm、250rpm、300rpm。
本发明步骤(1)中，所述混合的温度为15～30℃；优选地，为室温(20℃)、30℃。
本发明步骤(1)中，所述混合的时间为1～3小时；优选地，为1～2小时；进一步优选地，为2小时。
本发明步骤(1)中，所述硅源包括硅酸酯(包括但不限于硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯等)、硅烷偶联剂(包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH580)、γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)、乙烯基三乙氧基硅烷(KH151)、乙烯基三甲氧基硅烷(KH171)等)中的一种或多种；优选地，为硅酸乙酯(TEOS)。
本发明步骤(1)中，所述硅源与去离子水的体积比：1∶50≤V硅源∶VH2O≤1∶5；优选地，为1∶5、1∶10、1∶50或3∶50。
本发明步骤(2)中，所述搅拌的转速为200rmp～300rmp；优选地，为200rpm、250rpm、300rpm。
本发明步骤(2)中，所述混合的温度为15～30℃；优选地，为室温(20℃)。
本发明步骤(2)中，所述混合的时间为1～3小时；优选地，为2小时。
本发明步骤(2)中，所述小分子表面活性物质，为与水互溶且不离解的有机小分子物质；其分子式为R-X，其中，R为烷基；X为羟基、酮基、醛基等。
其中，所述有机小分子物质包括醇、醛、酮等；优选地，为含C1-C4的烷基醇；进一步优选地，为甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、异丙醇((CH3)2CHOH)、仲丁醇(CH3CH2CH(OH)CH3)、叔丁醇((CH3)3COH)中的一种或多种；进一步优选地，为乙醇。
本发明步骤(2)中，所述小分子表面活性物质可以但不限于是分析纯。
本发明步骤(2)中，所述小分子表面活性物质与硅源/H2O乳状液的体积比为1∶2～8∶5；优选地，为3∶5～8∶5；进一步优选地，为10∶11、32∶33、50∶33。
本发明步骤(2)中，所述硅源在硅源/R-X/H2O混合液中的浓度为0.05～0.5M；优选地，为0.05～0.42M；进一步优选地，为0.05M、0.19M、0.36M。
本发明步骤(3)中，所述反应在20～60℃条件下进行；优选地，为20℃～40℃、40℃～60℃；进一步优选地，为室温(20℃)、40℃或60℃。
本发明步骤(3)中，所述反应的时间为2～5小时；优选地，为3小时。
本发明步骤(3)中，所述反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为200～300rpm；优选地，为200rpm、250rpm、300rpm。
本发明步骤(3)中，所述碱性催化剂为弱碱性催化剂，选自氨水、Na2CO3、NaAc；优选地，为氨水；进一步优选地，为28％(质量分数)的氨水溶液。
本发明步骤(3)中，将碱性催化剂加入步骤(2)得到的硅源/R-X/H2O混合液中，启动反应。所述碱性催化剂在整个反应体系中的浓度为0.2～2.0mol/L；优选地为，0.2mol/L、0.3mol/L、0.4～1.5mol/L、2.0mo1/L。进一步优选地，整个反应体系中氨水催化剂的浓度为0.4～1.5mol/L；进一步优选地，氨水催化剂的浓度为0.44mol/L、0.59mol/L、0.74mol/L、1.48mol/L。
本发明步骤(3)中，优选地，在加入催化剂进行反应前，先将步骤(2)制备的硅源/R-X/H2O混合液加热至反应温度，并保温15min～25min；优选地，保温15min或25min。
本发明步骤(4)中，所述一定温度为15～30℃；优选地，为室温(20℃)、30℃。
本发明步骤(4)中，所述搅拌的转速为200～300rpm；优选地，为200rpm、250rpm、300rpm。
本发明步骤(4)中，加入的氨水的体积与二氧化硅溶胶(a)体积比为3∶1～6∶1；优选地，为17∶5、50∶11、11∶2。
本发明步骤(4)中，所述氨水的浓度为3.5％～2.5％；优选地，为3.3％、2.8％、3.0％。
本发明步骤(4)中，所述一定反应时间为8～12小时；优选地，为10小时。
本发明步骤(5)中，所述固液分离包括离心分离、喷雾干燥、冷冻喷雾干燥；优选地，为离心分离。
本发明步骤(5)中，所述固液分离中离心分离的条件为：转速可以是8000rmp以上；优选地，为8000～15000rmp；进一步优选地，为8000rmp、9000rmp、10000rmp、12000rmp、13000rmp、15000rmp。
本发明步骤(5)中，所述固液分离中离心分离的温度为20～30℃；优选地，为室温(25℃)。
本发明步骤(5)中，所述固液分离中离心分离的时间为10～30min；优选地，为10min、20min、30min。
本发明步骤(5)中，所述固液分离中离心分离后，还可以包括采用有机溶剂对制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球进行洗涤的步骤；优选地，先用去离子水对具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球洗涤3遍，再用乙醇洗涤3遍。
本发明中，制备方法条件不同，制备得到的表面拓扑结构纳米二氧化硅微球不同，但采用本发明的特定条件制备得到的表面拓扑结构纳米二氧化硅微球大小均一，可以制备的表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的粒径范围为100～250nm之间(如，可以是103nm、110nm、115nm、122nm、225nm、227nm、250nm)，所述二氧化硅微球具有表面拓扑结构(如实施例1～7得到的二氧化硅微球TEM图，见图1～7)。
本发明还提出了由上述制备方法制备得到的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。
其中，所述具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的粒径为100-250nm；优选地，为103nm、110nm、115nm、122nm、225nm、227nm、250nm。
本发明还提出了所述具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球在吸附、催化剂载体、药物靶向输送、药物载体、基因载体、造影剂、癌症治疗等生物医学领域中的应用。
本发明提供的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法和现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明主要以水介质做溶剂制备具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球，不使用表面活性剂，可有效减低生产成本，减少污染物排放。
(2)本发明在经典
Figure BDA0002091539970000041
法的基础上，具有方法简单、条件温和、颗粒大小可控且反应批量大等特点。
(3)本发明制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球在吸附、催化方面有广泛应用前景，而且在药物的靶向输送、药物载体、基因载体、造影剂、癌症治疗等生物医学等方面具有广泛的潜在应用。
附图说明
图1是实施例1制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
图2是实施例2制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
图3是实施例3制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
图4是实施例4制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
图5是实施例5制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
图6是实施例6制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
图7是实施例7制备的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的TEM图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步地详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
以下实施例所用的乙醇、硅酸乙酯、氨水皆为分析纯，水为去离子水。
实施例1：在室温20℃和搅拌条件下，将50ml水和1ml TEOS注入250mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入40ml乙醇，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TEOS的浓度为0.05M；向锥形瓶中加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到0.44mol/L，在搅拌(转速200rmp)条件下反应2h，向其中加入一定体积3.3％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，17∶5)，反应12小时，反应得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速15000rmp，时间30min)，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径103nm大小均匀的表面拓扑结构二氧化硅微球(见图1)。
实施例2：在室温20℃和搅拌条件下，将30ml水和3ml TEOS注入250mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入40ml乙醇，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TEOS的浓度为0.19M；向锥形瓶中加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到1.48mol/L，在搅拌(转速250rmp)条件下反应2h，向其中加入一定体积2.8％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，50∶11)，反应11小时，反应得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速5000rmp，时间10min)二氧化硅溶胶，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径250nm大小均匀的二氧化硅微球(见图2)。
实施例3：在室温20℃和搅拌条件下，将25ml水和5ml TEOS注入250mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入35ml乙醇，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TEOS的浓度为0.36M；向锥形瓶中加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到1.48mol/L，在搅拌(转速300rmp)条件下反应2h后，向其中加入一定体积2.8％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，50∶11)，反应10小时，得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速4000rmp，时间20min)，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径225nm大小均匀的二氧化硅微球(见图3)。
实施例4：在室温20℃和搅拌条件下，将50ml水和3ml TMOS注入250mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入28ml乙醇，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TMOS的浓度为0.15M；向锥形瓶中加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到0.59mol/L，在搅拌(转速200rmp)条件下反应2h，向其中加入一定体积3.0％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，11∶2)，反应10小时，得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速13000rmp，时间30min)，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径110nm大小均匀的二氧化硅微球(见图4)。
实施例5：在室温20℃和搅拌条件下，将30ml水和3ml TEOS注入150mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入32ml醇混合溶液(甲醇：叔丁醇＝1∶1v/v)，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TEOS的浓度为0.21M；向锥形瓶中加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到0.44mol/L，在搅拌(转速200rmp)条件下反应2h，向其中加入一定体积3.0％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，11∶2)，反应10小时，得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速6000rmp，20min)，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径115nm大小均匀的二氧化硅微球(见图5)。
实施例6：在室温20℃和搅拌条件下，将30ml水和3ml TEOS注入250mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入40ml乙醇，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TEOS的浓度为0.19M。将混合液置于40℃恒温15min后，加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到0.74mol/L，在搅拌(转速250rmp)条件下反应1.5h，向其中加入一定体积2.8％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，50∶11)，反应12小时，得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速10000rmp，时间20min)，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径227nm大小均匀的二氧化硅微球(见图6)。
实施例7：在室温20℃和搅拌条件下，将30ml水和3ml TEOS注入250mL锥形瓶中，搅拌(转速300rmp)2小时；向锥形瓶中加入40ml乙醇，在室温20℃条件下搅拌(转速300rmp)2小时，TEOS的浓度为0.19M。将混合液置于60℃恒温25min后，加入质量分数28％氨水溶液，使氨的浓度达到0.59mol/L，在搅拌(转速300rmp)条件下反应1h，向其中加入一定体积2.8％氨水溶液(加入氨水体积与原溶胶体积比为，50∶11)，反应11小时，得到二氧化硅溶胶。在室温20℃条件下对二氧化硅溶胶进行离心分离(转速13000rmp，时间20min)，乙醇洗涤3次，可得到平均粒径122nm大小均匀的二氧化硅微球(见图7)。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (9)

1.一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将硅源与去离子水混合，得到硅源/H2O乳状液；
（2）在搅拌条件下，将小分子表面活性物质与所述步骤（1）得到的硅源/H2O乳状液进行混合，得到澄清透明的硅源/R-X/H2O混合液；所述小分子表面活性物质为与水互溶且不离解的有机小分子物质，其结构式为R-X，其中，R为烷基；X为羟基、酮基、醛基；所述小分子表面活性物质与硅源/H2O乳状液的体积比为1:2~8:5；
（3）一定温度、搅拌条件下，将碱性催化剂加入所述步骤（2）得到的硅源/ R-X/H2O混合液中，反应一定时间，得到二氧化硅溶胶(a)；所述反应温度为20~60℃；所述反应的时间为2~5小时；所述反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为200~300 rpm；所述碱性催化剂为弱碱性催化剂，所述弱碱性催化剂的浓度为0.2 mol/L ~2.0mol/L；
（4）一定温度、搅拌条件下，将氨水溶液加入所述步骤（3）得到的二氧化硅溶胶(a)中，反应一定时间，得到二氧化硅溶胶(b)；所述温度为15~30℃；所述搅拌的转速为200~300rpm；所述加入氨水的体积与二氧化硅溶胶体积比为3:1~6:1；所述氨水的浓度为3.5 %~2.5%；所述反应的时间为8~12小时；
（5）对步骤（4）得到的二氧化硅溶胶(b)进行固液分离、洗涤，得到所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。
2.如权利要求1所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硅源与去离子水混合在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为200~300 rpm；和/或，所述混合的温度为15~30℃；和/或，所述混合的时间为1~3小时。
3.如权利要求1所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硅源包括硅酸酯、硅烷偶联剂中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硅源与去离子水的体积比为：1:50≤V硅源：VH2O≤1:5。
5.如权利要求1所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述搅拌的转速为200~300 rpm；和/或，所述混合的温度为15~30℃；和/或，所述混合的时间为1~3小时。
6.如权利要求1所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述固液分离包括离心分离、喷雾干燥和冷冻喷雾干燥。
7.如权利要求1所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述洗涤为先用去离子水洗涤3遍，再用无水乙醇洗涤3遍。
8.如权利要求1~7之任一项所述的方法制备得到的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球。
9.如权利要求8所述的具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球在吸附、催化载体、药物的靶向输送、药物载体、基因载体、造影剂、癌症治疗中的应用。
CN201910508292.2A 2019-06-12 2019-06-12 一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法 Active CN110203936B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910508292.2A CN110203936B (zh) 2019-06-12 2019-06-12 一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910508292.2A CN110203936B (zh) 2019-06-12 2019-06-12 一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110203936A CN110203936A (zh) 2019-09-06
CN110203936B true CN110203936B (zh) 2022-10-25

Family

ID=67792417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910508292.2A Active CN110203936B (zh) 2019-06-12 2019-06-12 一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110203936B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113307274B (zh) * 2021-06-15 2022-11-01 燕山大学 多孔二氧化硅水凝胶的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102115089A (zh) * 2009-12-31 2011-07-06 南京理工大学 微米级单分散性二氧化硅微球的制备方法
CN108341414A (zh) * 2017-01-22 2018-07-31 华东师范大学 一种均匀二氧化硅微球及其制备方法和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102115089A (zh) * 2009-12-31 2011-07-06 南京理工大学 微米级单分散性二氧化硅微球的制备方法
CN108341414A (zh) * 2017-01-22 2018-07-31 华东师范大学 一种均匀二氧化硅微球及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110203936A (zh) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107055556B (zh) 一种亲水二氧化硅气凝胶微球及其制备方法
CN101121519B (zh) 具有内核的中空二氧化硅亚微米球及其制备方法和用途
EP2594611B1 (en) Method for preparing white carbon black modified by silane coupling agent
CN102719129B (zh) 一种二氧化硅气凝胶水性隔热涂料的制备方法
CN101549871B (zh) 一种纳米二氧化硅中空微球的制备方法
CN106044788A (zh) 一种粒径可控的二氧化硅空心球纳米材料及其制备方法
CN112619666B (zh) 一种中心放射状-双孔纳米复合材料的制备方法及其应用
CN104448168B (zh) 一种有机无机杂化中空微球的制备方法及其产物和应用
CN105149612A (zh) 一种SiO2包覆Au@Ag核壳纳米棒的方法
CN103896284B (zh) 一种单分散二氧化硅纳米颗粒及其制备方法
CN111620342B (zh) 一种小尺寸单分散中空二氧化硅微球及其制备方法和应用
CN107416849A (zh) 一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法
CN104860320A (zh) 一种改性纳米二氧化硅的制备方法
CN109675506A (zh) 单分散空心结构介孔氧化硅微球材料及其双表面活性剂诱导组装制备方法
CN106732221B (zh) 一种具有开口结构的两亲性Janus分级孔微囊的制备方法
CN110203936B (zh) 一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法
CN105110343A (zh) 一种快速制备单分散有序介孔氧化硅空心球的方法
CN105764852A (zh) 用于生产无机颗粒材料的方法
CN113651336A (zh) 二氧化硅微球及其制备方法
CN104028182A (zh) 一种蛋黄-蛋壳结构的氧化锌三元复合纳米材料的制备方法
CN113582188A (zh) 一种纳米核壳二氧化硅微球的制备方法
CN107176610B (zh) 一种二氧化硅中空微球及其制备方法
CN108821296A (zh) 一种介孔二氧化硅球形纳米颗粒的制备方法
CN102583404A (zh) 介孔二氧化硅纳米粒子及制备方法
CN104485191A (zh) 一种磁性中空纳米球及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant