[发明专利]一种二氧化硅纳米碗的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅纳米碗的制备方法，包括如下步骤：1)在反应器中，依次加入90‑99.9份(重量比)水和0.1‑10份(重量比)的PAANa，搅拌得到溶液1；2)依次将0.1‑10份的氢氧化物，0.3‑10份(重量比)的氨水加入到100ml水中，搅拌得到溶液2；3)在150份浓度为40‑80％的乙醇/水混合液中，加入1‑10份(重量比)的溶液1，搅拌得到溶液3；4)将0.3‑30份(重量比)的溶液2和3‑25份(重量比)的正硅酸乙酯缓慢加入溶液3中，搅拌处理；5)将无机酸缓慢滴加入到步骤4)得到的溶液中，进行搅拌处理，将该溶液的PH值调整到2.0‑3.0之间；6)搅拌结束后，干燥后得到上述二氧化硅纳米碗。本发明利用酸碱环境不同溶解特性，得到二氧化硅纳米碗材料，作为催化剂的载体，方便释放。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅纳米碗的制备方法。

背景技术

二氧化硅俗称玻璃，由于它物理化学性能极其稳定，且比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，在众多学科及领域内有着不可取代的作用，被广泛用于各行业作为催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。特别是纳米二氧化硅球，可在催化、稳定剂、增强剂、添加剂、吸附剂、光电学、生物学等领域应用，申请号201810674615.0公开了一种纳米二氧化硅球的制备方法，将氨水、正硅酸乙酯和醇溶液混合，得纳米二氧化硅球悬浮液；将纳米二氧化硅球悬浮液离心洗涤，烘干沉淀物，得所述纳米二氧化硅球。

另一方面，相比于实心的纳米材料，纳米壳结构通常可以表现出更优越的性质，因而具有更广泛的应用价值。其中空结构可作为内空间，为材料磁学、光学、力学、热学、电学、催化功能的叠加，存储，运输等提供了更多的可能性。

目前,去除硬模板法中空核壳材料最简单有效的方法之一,由于方法简单、重复率高、预见性好和产品形态均一、性能稳定等诸多特点而被广泛应用。一般用碳球、硅球或PS球作为模板，在其上包覆一层壳结构，再通过一定手段将核去除，从而得到中空结构。但是这样的方法一般需要的步骤较多，不利于大生产。

为了解决上述问题，特此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氧化硅纳米碗的制备方法。利用聚丙烯酸钠(PAANa)在碱性溶液中沉淀，PH值在特定值(PH约为2.5)溶解这一特性，通过控制聚丙烯酸钠沉淀(碱性)转为溶解(酸性)这一过程，诱导纳米二氧化硅球自组装成为二氧化硅纳米碗。

本目的通过以下技术方案得以实现：

一种二氧化硅纳米碗的制备方法，包括如下步骤：

1)在反应器中，依次加入90-99.9份(重量比)水和0.1-10份(重量比)的PAANa，搅拌得到溶液1；

2)依次将0.1-10份(重量比)的氢氧化物，0.3-10份(重量比)的氨水加入到100ml水中，搅拌得到溶液2；

3)在150份(重量比)浓度为40-80％的乙醇/水混合液中，加入1-10份(重量比)的溶液1，搅拌得到溶液3；

4)将0.3-30份(重量比)的溶液2和3-25份(重量比)的正硅酸乙酯缓慢加入溶液3中，搅拌处理；

5)将无机酸缓慢滴加入到由步骤4)得到的溶液中，进行搅拌处理，将该溶液的PH值调整到2.0-3.0之间，充分搅拌得到二氧化硅纳米碗。

优选的，步骤1)中的搅拌是在暗光/无光条件下进行。

进一步的，步骤2)中的氢氧化物为氢氧化镁。

优选的，步骤5)中的上述无机酸为盐酸，上述溶液的PH值为2.5。