一步法合成单分散二氧化硅微球开题报告

1. 研究目的与意义

在现代科学与技术发展中，胶体微粒，尤其是尺寸均匀的单分散胶体微粒一直是胶体科学、化学、材料科学以及生物学等学科中重要的研究对象。单分散微球是指粒子尺寸较为均匀的微球，不同尺寸的单分散微球已用作涂料基质,药物载体和色谱柱填料等。其中单分散二氧化硅微球已广泛应用于光子晶体的自组装、色谱柱填料、电子显微镜标样等。

目前国内高质量商品化的二氧化硅微球在品种及产量上均较少，绝大部分高品质的单分散二氧化硅购于国外，但是价格异常昂贵。

研究制备单分散二氧化硅微球可以弥补国内在这一方面的缺陷，降低成本，使其在其他科技领域更大发挥作用，促进其他多个行业的繁荣，衍生其他更多新兴学科，满足社会发展的需要，推动社会经济的发展，加快文明的进程。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：单分散二氧化硅粒子的制备方法有多种，有物理学方法，也有借助化学法制备的，化学法可分为两大类，第一类是液相法，另一类是气相法。常用来制备单分散sio2粒子的方法主要为液相法，液相法有以下几种：溶胶-凝胶法、溶胶种子法、微乳液体系法等。一步法合成单分散二氧化硅微球是在溶胶-凝胶法的基础上发展起来的。

难点：各原料加入比例及加入顺序确定

微球生长速度及粒径分布的控制

3. 国内外研究现状（文献综述）

在现代科学与技术发展中，胶体微粒，尤其是尺寸均匀的单分散胶体微粒一直是胶体科学、化学、材料科学以及生物学等学科中重要的研究对象。随着微球制备技术的发展，促进了其在生物传感、化工催化、三维组装、色谱填料、涂料基质、化妆品添加物、金属保护与粒度标准物质等领域的应用。单分散微球是指粒子尺寸较为均匀的微球，不同尺寸的单分散微球已用作涂料基质,药物载体和色谱柱填料等。特别是单分散二氧化硅粒子，由于其形状单一、大小可控、球形度高等特性。在粒度标准物质、有序大孔材料、大孔催化剂、生物检测等方面发挥着重要作用。而近几年更引起人们研究兴趣的是用单分散二氧化硅球形颗粒为原料自组装制备光子晶体。

目前国内高质量商品化的二氧化硅微球在品种及产量上均较少，绝大部分高品质的单分散二氧化硅购于国外，但是价格异常昂贵。研究制备单分散二氧化硅微球可以弥补国内在这一方面的缺陷，降低成本，使其在其他科技领域更大发挥作用，促进其他多个行业的繁荣，衍生其他更多新兴学科，满足社会发展的需要，推动社会经济的发展，加快文明的进程。

单分散二氧化硅粒子的制备方法有多种，有物理学方法，该类方法得到的粒子单分散性不佳，也有借助化学法制备的，化学法可分为两大类，第一类是液相法，另一类是气相法常用来制备单分散sio2粒子的方法主要为液相法，液相法有以下几种：溶胶-凝胶法、溶胶种子法、微乳液体系法等。自从1968年,stober根据溶胶-凝胶法首次合成了单分散sio2体系以来,sio2单分散体系一直是人们研究最多的单分散体系之一。一步法合成单分散二氧化硅微球是在stober法的基础上进行研究完善，配置出不同反应液，在合适的温度下按顺序加入进行反应制备。

4. 研究方案

①搭建合成反应装置

②设计原料液的配备方法，各种原料液所需的量

③摸索各种原料液加入的顺序及间隔时间

5. 工作计划

文献查阅、翻译，文字资料总结14-15-2学期（14-15-3学期开学之前）

实验准备14-15-3学期第1周

提交开题报告14-15-3学期第2周