[发明专利]一种3D结构层级多孔二氧化硅微颗粒的制造方法

摘要

本发明公开了一种3D结构层级多孔二氧化硅微颗粒的制造方法，以天然硅藻为生产工具，用海水、光和二氧化碳为原材料进行人工培养，将硅酸盐转化为二氧化硅富集于硅藻外壳，然后分离纯化，用酸及氧化剂处理，脱除有机质，得到3D结构层级多孔二氧化硅微颗粒产品；过程中制备工艺简单，绿色环保，能耗低，无污染；生物制造的二氧化硅微颗粒具有良好的3D层级多孔结构，产品产率在10～500 mg/L范围内，化学组成均一，颗粒度均一，在微纳米尺度上有高度的结构均一性，可用于生物传感器、生物医药、医用生物材料、光电器件加工等精准器械的制备；本发明具有操作简便、制造成本低廉以及能耗低等优点，具有良好的开发应用潜力。

主权项

1.一种3D结构层级多孔二氧化硅微颗粒的制造方法，其特征在于以圆筛藻为生产工具，用海水、光和二氧化碳为原材料进行人工培养，将硅酸盐转化为二氧化硅富集于圆筛藻外壳，然后进行富集和分离纯化，用酸及氧化剂处理，脱除有机质，清水洗涤，脱水干燥，得到3D结构层级多孔二氧化硅微颗粒产品，具体为：（1）人工培养圆筛藻的光照强度是3000～6000 Lux，培养温度为20～30℃，圆筛藻先在海水培养基中培养6～12小时后，再加入硅酸盐溶液，可以是硅酸钠或硅酸钾或其混合物，总浓度为0.01～0.4 g/L，其中硅酸钠和硅酸钾的质量比例可以是任何比例，加入的方式是缓慢滴加，0.5～6小时内滴加完毕，继续培养2～7天；（2）圆筛藻的富集方式可以是筛绢过滤或絮凝剂絮凝，絮凝剂可以用质量浓度0.05 %～ 0.5%的壳聚糖溶液搅拌、沉淀，也可以先加入质量浓度0.05 %～ 0.5 %的褐藻酸钠搅拌5 ～ 20分钟，再加入质量浓度0.05 %～ 0.5 %的壳聚糖溶液沉降；（3）分离纯化处理用浓硫酸低温处理，或用30 %过氧化氢与浓盐酸处理，或用铬酸洗液浸泡过夜；过氧化氢与浓盐酸的比例是1:0.5 ～ 0.5:1；（4）每升海水培养基制造出的3D结构层级多孔二氧化硅微颗粒产品产量是10 ～ 500 mg。