基于乙烯基功能化介孔二氧化硅的有机无机复合纳米孔材料的可控合成及性能开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1空心孔状二氧化硅纳米材料研究现状

孔状二氧化硅纳米材料兼具了介孔材料和纳米材料的双重特性，以及非常高的化学稳定性和生物相容性、合成方便、成本低廉等特点，使其除了在传统的介孔材料应用领域外，在其他领域如生物医药和基因工程等方面也显示了极大的应用前景，它们在吸附、分离、催化、传感器、生物医学、环境保护以及纳米材料的合成等诸多领域表现出其他多孔材料无可比拟的优越性和应用潜力[1-5]。自1992年mobil公司成功的开发出介孔m41s家族以来，介孔材料就成为人们的研究热点之一[6,7]。介孔材料由于具有大的比表面积和孔体积、可控的形貌，表面易官能团化，规整的孔道结构等优点，使其可在催化、吸附分离、传感器、药物释放等许多领域得到应用。有序介孔材料具有一些其他孔材料所不具备的优异性质:(1)具有高度有序的孔道结构，基于微观尺度上的高度孔道有序性；(2)孔径呈单一分布,且孔径尺寸可以在很宽的范围内调控；(3)可以具有不同的结构、孔壁组成和性质,介孔可以具有不同的形状；(4)经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳定性和水热稳定性；(5)无机组分的多样性；(6)高比表面,高孔隙率[8-10]。

尤其是具有内部空腔，外部呈现可渗透性壳的空心孔状纳米材料研究越来越广泛，这种材料由于其拓扑结构新颖，可调控性高，并可与其他纳米功能材料结合，体现出特殊的纳米增强效应，使得光、电、热、机械及催化等方面的性能提升，其研究日益受到人们的重视[11-13]。在各种可制备空心纳米微球的材料中，二氧化硅不仅具有低毒、低密度、高的生物相容性等特点，而且其热稳定性、化学稳定性及机械稳定性等同样较为优良，且较高的比表面积，可调节的孔径，均一的孔结构和形貌以及容易修饰的表面性质。使其在药物缓释、吸附、催化、荧光、生物医药等领域显示出特殊的应用价值。因此空心孔状结构的二氧化硅空心纳米材料已成为人们研究的热点材料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

（1）模板材料的合成。通过改性的溶胶凝胶法制备实心二氧化硅小球或氰基二氧化硅小球。

（2）ssio2@/v-sio2的合成。在水溶液中,表面活性剂存在下，直接以乙烯基三乙氧基硅烷为前驱体(vtes)合成v-si02。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告。

第4-10周：乙烯基功能化介孔二氧化硅介孔材料合成结构分析表征。

第11-13周：有机无机复合二氧化硅孔材料的合成及结构分析表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]f.caruso,r.a.caruso,h.mhwald,nanoengineeringofinorganicandhybridhollowspheresbycolloidaltemplating,science，1998，282，1111.

[2]h.j.hah,j.s.kim,b.j.jeon,s.m.koo,y.e.lee,simplepreparationofmonodispersehollowsilicaparticleswithoutusingtemplates,chem.commun.2003，1712。

[3]s.j.ding,j.s.chen,g.g.qi,x.n.duan,z.y.wang,e.p.giannelis,l.a.archer,x.w.lou,formationofsno2hollownanospheresinsidemesoporoussilicananoreactors,j.am.chem.soc.,2011,133,21-23.