二氧化硅微球的表面修饰与改性开题报告

1. 研究目的与意义

纳米材料科学是一门新兴的并正在迅速发展的材料科学，由于纳米材料体系具有许多独特的性质，应用前景广泛，在实际应用和理论研究上都具有极大的价值。而纳米结构组装体系也已成为当前纳米材料研究前沿的主导方向。本论文对SiO₂纳米粒子的制备及其表面修饰进行一些探索与研究。

2. 国内外研究现状分析

1968 年stber利用氨水催化正硅酸乙酯的方法合成出单分散性良好的二氧化硅纳米粒子球，由于其尺寸可控、表面易功能化，极大的开拓了二氧化硅材料的应用前景。

（1） 由四乙氧基硅烷（teos）通过stber 法制得到的二氧化硅纳米粒子经过粒径选择以后具有很好的单分散性，可以满足光子晶体对粒子单分散性的要求。通过控制各种条件，将二氧化硅纳米粒子可以组装成大面积具有周期性间隔的结构。通过控制粒子的粒径和粒子之间的距离，可以调控光子晶体的晶格在光波波长的量级内调整。

（2） 由于二氧化硅具有较好的化学惰性，可以为一些化学活性较高的物质如容易被氧化的四氧化三铁和zns 等提供保护层。这样合成出了以化学活性物质为核，以二氧化硅为壳的核壳结构。这样既保留了核的纳米粒子的性质，又提高了核的稳定性。

3. 研究的基本内容与计划

主要研究单分散sio₂微球的制备及其表面修饰、nacl诱导聚集初级粒子制备介孔材料。

（1）对stber法sio₂纳米粒子的生长机制进行了系统研究，考察粒子的一般生长规律。

（2）在醇-水混合溶剂中以氨水作催化剂，正硅酸乙酯（teos）为硅源，通过stber法制备出单分散二氧化硅微球，研究改变氨水、teos的加入量对二氧化硅的颗粒大小的影响，并且探讨二氧化硅颗粒在不同反应条件下的形成机理。

4. 研究创新点

（1）利用Stber法制备SiO₂纳米粒子，改变氨水量和TEOS量控制粒子粒径，操作方便，易于控制。

（2）利用电解质NaCl诱导初级粒子，合成含有介孔结构的SiO₂纳米粒子，无需额外脱除模板剂，成本低廉，操作简易。