[发明专利]夹心中空介孔氧化硅纳米材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种夹心中空介孔氧化硅纳米材料及其制备方法。该夹心中空介孔氧化硅纳米材料的粒径为250~300 nm；其内核为二氧化硅实心纳米球，粒径为80~120 nm；外壳为介孔二氧化硅，壳层厚度为20~40 nm，孔径为2~4 nm。从SEM/TEM图片可以看出，本发明制得的氧化硅纳米材料，形貌均一，具有明显的夹心中空结构，其粒径在270 nm左右，外壳约为30 nm，内核约为100 nm。该发明制备的夹心中空介孔氧化硅纳米材料在催化、环境以及生物医学等领域都具有广泛的应用前景。

主权项

一种夹心中空介孔氧化硅纳米材料的制备方法，该夹心中空介孔氧化硅纳米材料的粒径为：250～300nm；其内核为二氧化硅实心纳米球，粒径为：80～120nm；外壳为介孔二氧化硅，壳层厚度为：20～40nm，孔径为：2～4nm；其特征在于该方法的具体步骤为：a.将乙醇和正硅酸四乙酯按4:1～19:1的体积比混合成的溶液A；将乙醇和25～28wt％的氨水按3:1～12:1的体积比混合，得到溶液B；将乙醇和3‑(2‑氨乙基)‑氨丙基三甲氧基硅烷(TSD)按179:1的体积比混合，得到溶液C；b.将溶液A分为三份，将第一部分溶液A、溶液B按1:13～1:16的体积比混合均匀后，加入第二部分溶液A和溶液C，搅拌反应10min；再加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，继续反应15min后，加入第三部分溶液A，30℃下反应3h；反应完成后，将反应物离心分离，并用乙醇和去离子水洗涤，烘干，得到白色粉末；所述的十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸四乙酯的质量体积比为：80～200:1mg/mL；c.取步骤b所得白色粉末按3:5mg/mL的质量体积比均匀分散在水中，80℃下反应0.5～4h，反应完成后，离心分离、洗涤，得到白色粉末；d.将步骤c所得白色粉末溶解到丙酮中，回流反应6h，然后经离心分离、洗涤、烘干；反复两到三次，即得夹心中空介孔氧化硅纳米材料。