模板法制备中空介孔SiO2 微球开题报告

1. 研究目的与意义

尺寸在纳米范围的介孔二氧化硅颗粒，具有了纳米材料、介孔材料的所有特性，我们称之为介孔二氧化硅纳米颗粒，其化学稳定性高、生物相容性好、成本低、易合成，使其在催化、吸附分离、生物传感等方面具有很大的应用前景。

与传统的介孔二氧化硅材料相比，中空介孔SiO2微球（HMSM）不仅具有低密度、高比表面积、内部空间大、表面渗透性好，更具有良好的可控性、易功能化、光学透明性等一系列优点，这使其广泛地应用于负载催化剂领域、吸附与分离领域、药物输送与药物缓释领域等。将功能性纳米颗粒与HMSM复合，既能具备HMSM材料的水热稳定性、较大的比表面积及与其它材料较好的相容性，又能加入无机纳米颗粒的声、光、热等优异性能，是当前的研究热点。

2. 国内外研究现状分析

中空介孔二氧化硅纳米颗粒作为一种新型的催化剂载体，可将催化剂负载在中空介孔二氧化硅的表面或者对其进行掺杂，这能增强催化剂的稳定性、反应活性、选择性。将金属催化剂或其他均相催化剂通过化学作用固定在介孔孔壁上，中空结构提高了负载率，介孔孔道又可以使催化剂充分接触反应物质并且缓慢释放，这种新型的催化材料不仅可以提高催化效率，同时也可以实现回收利用的目的。Shen等首先在聚苯乙烯微球上组装Ag纳米颗粒及二氧化硅纳米颗粒，然后经过高温煅烧除去有机物，最终制得内部载银的介孔二氧化硅中空微球（MSMAs）。他们还讨论了AgNO₃、聚乙烯吡咯烷酮、正硅酸四乙酯及和氨水的用量对Ag纳米颗粒的装载量及二氧化硅壳孔隙率的影响，并对该材料做了抑菌实验，研究了MSMAs释放Ag的性能及抑菌活性的持久性。

石方等采用化学修饰法在中空介孔二氧化硅内壁中接枝上γ-氯丙基三乙氧基硅烷，并考察了该功能化的介孔分子筛对三氯甲烷的吸附性能，实验结果证明，三氯甲烷的去除率达97%，最大吸附容量为196 mg/g。

3. 研究的基本内容与计划

1、沉淀聚合法合成表面含有羧基的聚合物微球。

2、以聚合物微球为模板合成聚合物-sio2复合微球。

3、除模板形成中空介孔sio微球。

4. 研究创新点

以聚合物为模板制备中空介孔SiO2微球的方法，易于控制中空结构的大小。