中空介孔二氧化硅微球的制备与应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于空心结构的二氧化硅纳米/微米微球在高温下具有很高的韧性和稳定性，且其内部空心结构可以用来装载药物和小分子，因此被广泛应用于化学催化、能源储存、污水处理和生物医学等各个领域．在合成空心硅球过程中面临很多问题，如控制壳层厚度、表面电荷、孔径、机械强度、稳定性，以及实现生物可降解，另外由于其壳层不稳定性和表面的正电荷，材料在到达靶向细胞之前易被降解或被巨噬细胞吞噬，体内应用效率低，这些都限制了其药物负载、超声成像及其他临床方面的应用。本论文研究采用一种软模板加溶剂刻蚀方法制备中空介孔SiO2微球的新方法，对微球的结构进行表征，并进一步研究中空介孔SiO2微球的应用。

2. 国内外研究现状分析

j.f.chen等以caco3纳米粒子为模板,通过na2sio3的水解反应,在caco3纳米粒子表面包覆一层sio2,形成核-壳结构材料,然后用hcl溶解掉模板,得到sio2空心球壳。乐园等用同样的方法制备了介孔空心sio2球。

杨晓玲等用单分散聚苯乙烯微球作为胶体模板,用层层静电自组装技术,将混有氯化钠的聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵吸附到胶体模板球上,再吸附二氧化硅纳米颗粒,经过交替组装,得到聚苯乙烯/聚电解质/二氧化硅复合球,经焙烧或溶解除去聚苯乙烯和聚电解质,得空腔并且腔壁有可渗透性和缓释性能的二氧化硅微球。

liyongsheng等在低温下,将teos和铝的硫酸盐水溶液组成o/w体系,然后加入氢氧化钠和氢氧化四丙基铵组成混合溶液,氢氧化四丙基铵优先在油水界面处形成表面活性剂,同时teos向外扩散,在油水界面处水解成膜,并阻止进一步向外扩散和水解。老化一定时间后,将上述乳状液滴加到含有表面活性剂ctab的水溶液密闭体系中,提高温度,继续搅拌,最后将产物干燥、焙烧得到具有介孔结构、高水热稳定性的三维网格结构铝硅酸盐空心纳微粒子。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1、合成介孔sio2微球。取一定量的无水乙醇与去离子水混合于500ml的三口瓶中，再向上述混合液添加一定量的氨水，整个体系在恒温水浴锅中保持在室温且不断搅拌条件下，迅速加入一定量的ctab。匀速搅拌一定时间后，使其混合均有，再加入一定量的teos。保持反应条件12h以确保反应完全。然后，过滤所得悬浮液，在空气540℃条件下在箱式电阻炉中煅烧6h，并用80-玛瑙研钵研磨成白色粉体。用同样的方法可制的以去离子水为溶剂，及使用中性模板和乙醇/水为溶剂的介孔微球.

2、对介孔sio2微球进行刻蚀，形成中空介孔sio2微球。

4. 研究创新点

利用溶剂刻蚀的方法合成中空介孔SiO2微球，实验装置相对简单,易操作，单分散性好,生物相容性好,应用范围广，合成工艺简单，重复利用率高。