[发明专利]一种疏水性介孔纳米材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种疏水性介孔纳米材料，其特征在于：由有序介孔材料与偶联化试剂反应而得，所述的偶联化试剂选自如下通式中的任意一种：

Cl-SiR_3或RO-SiR₃，其中的R基团包含有疏水性有机基团。

2.根据权利要求1所述的疏水性介孔纳米材料，其特征在于：所述的R基团包含有选自烷烃基、烯烃基、炔烃基、氟烷基、苯基中的任意一种或几种疏水性有机基团。

3.根据权利要求2所述的疏水性介孔纳米材料，其特征在于：所述的偶联化试剂为六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷或十七氟癸基三甲氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的疏水性介孔纳米材料，其特征在于：所述的有序介孔材料的孔道直径为2～50nm、粒径为20～800nm、比表面积为100～2000m²/g。

5.根据权利要求4所述的疏水性介孔纳米材料，其特征在于：所述的有序介孔材料为MCM-41、MCM-48、SBA-15、MSU、球状介孔羟基磷灰石或层状介孔羟基磷灰石。

6.一种权利要求1所述的疏水性介孔纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在无水条件下使有序介孔材料与偶联化试剂进行缩合反应。

7.根据权利要求6所述的疏水性介孔纳米材料的制备方法，其特征在于，所述缩合反应的操作如下：将有序介孔材料用有机溶剂充分分散，然后加入偶联化试剂，在无水条件下、于0～100℃搅拌反应2～48小时；结束反应，用有机溶剂洗涤，干燥；有序介孔材料与偶联化试剂的摩尔比为1:(0.005～1)。

8.根据权利要求7所述的疏水性介孔纳米材料的制备方法，其特征在于，所述缩合反应的操作如下：将有序介孔材料用正已烷充分分散，然后加入偶联化试剂，在无水条件下、于20～80℃搅拌反应6～48小时；结束反应，用正已烷、乙醇依次洗涤，于30～200℃干燥；有序介孔材料与偶联化试剂的摩尔比为1:(0.01～0.1)。

9.根据权利要求7所述的疏水性介孔纳米材料的制备方法，其特征在于：所述的有序介孔材料选自孔道直径为2～50nm、粒径为20～800nm、比表面积为100～2000m²/g的MCM-41、MCM-48、SBA-15、MSU、球状介孔羟基磷灰石、层状介孔羟基磷灰石中的任意一种有序介孔材料；所述的偶联化试剂选自六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的疏水性介孔纳米材料的制备方法，其特征在于：所述的有序介孔材料由水热法或模板法制备而得。

11.一种权利要求1所述的疏水性介孔纳米材料的应用，其特征在于：将所述的疏水性介孔纳米材料引入到低强度超声波体系中，以增强低强度超声波空化效应强度；所述的低强度超声波的频率为0.1～50MHz，强度为0.2～1000W/cm²。

12.根据权利要求11所述的疏水性介孔纳米材料的应用，其特征在于：首先采用增溶剂增溶所述的疏水性介孔纳米材料，然后引入到低强度超声波体系中。

13.根据权利要求12所述的疏水性介孔纳米材料的应用，其特征在于，采用增溶剂增溶所述的疏水性介孔纳米材料的操作如下：将疏水性介孔纳米材料和增溶剂加入水中，在0～100℃搅拌2～48h，然后用水洗涤，干燥；疏水性介孔纳米材料与增溶剂的质量比为1：（0.2～5）。

14.根据权利要求12或13所述的疏水性介孔纳米材料的应用，其特征在于：所述的增溶剂选自吐温-80、洛泊沙姆188、卵磷脂、羟丙基-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精、α-环糊精、γ-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精、麦芽糖-β-环糊精、2,3,6-丁磺基钠-β-环糊精、羟丙基-α-环糊精、羟丙基-γ-环糊精中的任意一种。