[发明专利]一种单分散二氧化硅微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微球领域，尤其涉及的是，一种单分散二氧化硅微球的制备方法。

背景技术

微球因其特殊的尺寸、结构和性能使其被广泛地应用于现代工业生产和生活的方方面面，例如在新医药领域，功能性多孔微球几乎是所有生物药和天然药分离纯化过程中不可缺少的材料；同时，微球作为药物缓控释的载体可以减小药物的毒副作用，增加药物的有效性，提高药品的质量。在平板显示领域，粒径高度均一的微球可以作为间隔物用于控制液晶盒厚；导电金球是连接芯片和面板的关键材料；利用微球的光学性能把微球涂到塑料膜的表面可以将点光源变成面光源，是背光源膜组的重要部件。在LED照明领域，在LED芯片或封装材料里加入微球不仅可以大幅度提高LED发光效率，还可以增加光的柔和性。在化妆品领域，添加微球到在化妆品里不仅可以增加手感和抗紫外功能，还可遮盖皮肤的缺陷，延长有效成分的稳定性，增加皮肤的美感。在水处理领域，功能性微球即离子交换树脂已广泛地用于去除水里的杂质，以制备高纯水用于半导体和医药领域。在血液净化领域，微球可以用来选择性地去除血液里的有害物质，以达到血液净化的目的。在医疗诊断领域，磁性和荧光编码微球已被广泛地应用于免疫分析，使多样品或多标靶的高通量检测成为可能。在酶催化领域，微球作为酶固定的载体可以保持酶的高度专一性和催化效率，提高酶的稳定性和寿命，减小酶对产品的污染，实现生产的连续化和酶的循环使用。在标准计量领域，标准颗粒是用于计量领域的标准物质，可用于粒度分析仪的标定校准、滤材检测、粒子的评价、粉体的分析、环境科学、大气污染的研究等领域。在农业领域，微球作为缓控释载体可以有效控制杀虫剂的释放，增加杀虫剂的有效性，降低杀虫剂对环境的污染及毒性。在军事领域，微纳米材料已广泛地用于隐形飞机、防生化武器等。

纳米级二氧化硅具有高纯度、低密度、高比表面积等优异的物理化学特性，表现出卓越的光、电、热、力、磁、放射、吸收等特殊性能，现代医学、现代光学液晶显示领域、生物工程、化妆品、军事领域、纳米标尺中应用广泛。纳米二氧化硅可以作为一种药物的微胶囊载体,在药物控制释放领域和作为胶体填充物。纳米二氧化硅可以作为光子晶体有一定的市场前景，在液晶显示领域已广泛应用。

关于纳米级二氧化硅的制备，业界主要应用两种制备方法：种子法，溶胀法。

二氧化硅微球的制备方法CN101913612A提供了一种微米级单分散二氧化硅微球的制备方法，该方法包括步骤：将单分散SiO₂种子、NH₃-H₂O和低碳醇混合配成种子液，然后加入NH₃/H₂O/低碳醇溶液和正硅酸乙酯(TEOS)/低碳醇溶液进行反应，使TEOS水解生成的SiO₂在SiO₂种子外表面上生长，且在反应的同时进行机械搅拌和超声处理；待SiO₂微球生长成所需粒径的微球后，停止加料，并继续反应直到TEOS完全水解；反应结束后，将反应液离心水洗得到单分散微米SiO₂微球。该发明还提供了按照所述的方法制备得到的微米级单分散二氧化硅微球，其平均粒径为2～20μm，比重1.7～2.0，为无孔或几乎无孔SiO₂微球。

二氧化硅微球的制备方法CN103086381A公开了一种制备多孔二氧化硅微球的方法。所述方法包括将模板结构与全硫化硅橡胶乳液混合，喷雾干燥、烧灼后制备多孔二氧化硅微球，全硫化硅橡胶乳液是有机硅聚合物或共聚物乳液经辐照后制得，所述模板结构为不包括全硫化硅橡胶乳液的全硫化橡胶乳液，所述模板结构中的固含量占混合后乳液中所有固含量的比例为2～50％；烧灼温度为250～1200℃；烧灼时间为10～600分钟。该发明所述的多孔二氧化硅微球的制备方法简单，设备成本低，而且形成的孔较大。