柔性中空介孔有机氧化硅纳米球的合成开题报告

1. 研究目的与意义

有序孔材料在化学工业、信息、通讯、生物技术、环境能源等领域具有重要的应用意义，也为物质间的相互作用、能量的转移、物质在极端条件下的行为等基本问题的研究提供了模型物。因此，有序孔材料的研究已成为材料科学的研究热点。人们开发了利用聚合物或无机胶体粒子作牺牲模板的硬模板策略制备空心介孔硅基材料。然而，牺牲硬模板的制备和去除往往涉及多个复杂的反应过程，制备过程耗时，成本也相对较高，不适于工业化和产品化的扩大生产。本论文拟首先将阳离子表面活性剂溶于乙醇和水的混合溶液，向含有阳离子表面活性剂的乙醇和水的混合溶液中加入氨水和硅源制得具有介观结构的实心二氧化硅微球；进而通过简单的碱刻蚀的工艺过程制备二氧化硅空心球；最后通过乙醇萃取的方法去除阳离子表面活性剂即得到具有放射状孔道的空心结构的有序介孔二氧化硅微球。

2. 国内外研究现状分析

以表面活性剂为模板合成高比表面和均一孔径的介孔材料已经成为材料科学的研究热点。

其中，具有空心结构的介孔二氧化硅微、纳球因其特殊的结构和功能引起了人们的广泛关注。

最初，科研工作者使用水包油乳液、超临界co₂及微胶囊作为空心模板成功制备了具有空心结构的介孔二氧化硅。

3. 研究的基本内容与计划

（1）将阳离子表面活性剂溶于乙醇和水的混合溶液，向含有阳离子表面活性剂的乙醇和水的混合溶液中加入氨水和硅源制得具有介观结构的实心二氧化硅微球。

（2）进而通过简单的碱刻蚀的工艺过程制备二氧化硅空心球。

（3）最后通过乙醇萃取的方法去除阳离子表面活性剂即得到具有放射状孔道的空心结构的有序介孔二氧化硅微球

4. 研究创新点

本实验不同以往涉及多个复杂的反应过程，成本相对不高，不适于工业化和产品化的扩大生产。本论文拟首先将阳离子表面活性剂溶于乙醇和水的混合溶液，加入氨水和硅源制得具有介观结构的实心二氧化硅微球；通过简单的碱刻蚀的工艺过程制备二氧化硅空心球；最后通过乙醇萃取的方法去除阳离子表面活性剂即得到具有放射状孔道的空心结构的有序介孔二氧化硅微球。