溶胶种子法制备单分散二氧化硅微球开题报告

1. 研究目的与意义

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。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、光子晶体组装、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。

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：采用多种试验方法、反应条件进行二氧化硅溶胶种子的合成，考察各工艺参数（如反应温度、teos浓度、氨水、水的浓度、加料方式以及反应时间等）的影响。通过sem和粒径分析测试得到实验数据并整理，筛选出最佳工艺参数的组合。

难点：

（1）由于工艺参数改性方法多种多样，而且每一种方法要进行重复试验，从而找出最佳方案，工作量较大。

3. 国内外研究现状（文献综述）

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[1-8]等领域的应用。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、光子晶体组装、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。

wernerstber等发现了通过将teos加入乙醇和氨水中生成纳米硅颗粒的方法，目前已被广泛应用于浓胶体系的光散射"吸附"浸透"新材料"催化"电流变体"粒度标准和色谱等科技领域。该法虽然广泛使用，但是制备粒径的重复性很难掌握，分散相浓度仅为1.5%，实际粒径与预计粒径的偏差有时甚至会超过50%。

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。

4. 研究方案

1.首先参考经典stber法相关文献中的方法的溶胶种子法做成核试验，考察各工艺参数对种子质量的影响

2.优化二氧化硅溶胶种子合成工艺参数，通过调整加料速度使二氧化硅种子匀速生长。

3.在种子液中，加入水和氨、teos使种子生长，选取不同时间段取样观察微球生长情况。考察反应温度、teos浓度、氨水、水的浓度、加料方式以及反应时间对微球形貌和单分散性等性能的影响。

5. 工作计划

14-15第2学期:

第15-16周确定毕业论文题目，搜集并阅读与所选课题相关的资料；

第17-18周学习课题相关实验操作，翻译英文文献；