表面修饰单分散SiO2微球的制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

单分散二氧化硅微球是一种无毒、无污染、机械强度较高的胶体材料，被广泛应用于光子晶体、传感器、色谱填料、医药学等研究领域。尺寸均一、分散性良好的二氧化硅微球对于光子晶体等研究具有重要作用。在众多二氧化硅微球的制备方法中，采用 stober法不仅可制备出粒径均匀的二氧化硅微球，还易于在其表面进行物理或化学修饰，拓宽其应用性能。未修饰的二氧化硅微球表面羟基含量较多，处于热力学不稳定状态，易团聚，不易均匀分散在有机溶剂中，使其应用受到很大限制。

目的：

本论文拟以stober法为基础，teos在醇-水混合物中，在氨水的催化作用下水解制备单分散的sio2微球，分析不同条件对sio2微球形貌及尺寸的影响。采用一步法，加入一定量的十六烷基三甲氧基硅烷与sio2微球发生反应，制备具有疏水性能的改性sio2微球。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：研究二氧化硅微球的制备原理及方法，以及Stober法制备二氧化硅微球的原理及方法，并且研究不同反应条件、元素对二氧化硅微球的粒径、形貌的影响。

预期目标：研究出不同反应条件对二氧化硅微球的粒径、表面形貌的影响。共有六个反应影响因素：水醇比、TEOS浓度、温度、氨水浓度、注射泵注射速度、氯化钾浓度。研究各个反应因素对二氧化硅微球粒径、表面形貌的影响。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：控制变量法，正交实验法等。

步骤：1.在反应容器（烧杯）中加入适量蒸馏水、乙醇、氯化钾，加入磁转子后放在磁力搅拌器上反应一段时间后加入适量氨水，放在一边备用。

2.另取一个烧杯加入适量正硅酸乙酯（teos）和乙醇，吸入注射器内，将注射器固定在注射泵上。

4. 参考文献

[1] 赵存挺,冯新星,吴芳,陈建勇.单分散纳米二氧化硅微球的制备及羧基化改性[j].功能材料,2009,40(11):1942-1945.

[2] 聂鲁美,张俊计,陈积世,吴秀娟,赵景训.单分散二氧化硅微球的制备及反应机理[j].陶瓷学报,2010,31(01):75-78.

[3] x. wang, z. shen, t. sang, x. cheng, m. li, l. chen, z. wang. preparation of spherical silica particles by st?ber process with high concentration of tetra-ethyl-orthosilicate[j]. j. colloid interf. sci., 2010, 341: 23–29.

5. 计划与进度安排

一、前期准备工作（2022.12-2022.2）：

①学生选题；②导师讲解课题背景、研究内容以及预期结果，并布置毕业设计完成的基本要求，包括实验工作量、实验规范、人员管理以及论文撰写等方面的具体要求；③学生根据导师以及课题的要求，自行查找相关文献资料，学习实验或论文撰写中所需要的相关知识，并通过和导师讨论自行设计实验方案，并根据实验方法购买相关的药品或仪器，为实验的开展做好一切准备。并完成外文文献的翻译任务。

二、文献调研及绪论撰写（2022.3-开学返校）：