[發明專利]苯基功能化的放射狀磁性核殼介孔硅材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410292921.X
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104069818A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 劉少民;虞柯潔;宗凱;劉宇欣;徐業平
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01J20/28
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

1.苯基功能化的放射狀磁性核殼介孔硅材料的制備方法，其特征在于制備操作步驟如下：

（1）將六水合三氯化鐵溶于乙二醇中，攪拌混合均勻；加入無水乙酸鈉反應制得四氧化三鐵納米球，其中加入少量檸檬酸鹽作輔助還原劑；四氧化三鐵納米球的平均粒徑為200±26?nm；

（2）將四氧化三鐵納米顆粒加入到乙醇、水和稀堿液的混合溶液中，超聲后緩慢滴加硅酸酯硅源，在溫度30～70℃的水浴條件下反應2～9小時；產物經分離、洗滌和干燥后得到四氧化三鐵納米顆粒；

（3）取表面活性劑加入到含有環己烷和正戊醇的混合液中，超聲至溶液澄清，形成溶液A；將四氧化三鐵納米顆粒、尿素和水混合，超聲2～10分鐘，形成溶液B；

（4）將溶液B加入到溶液A中，攪拌下加入苯基烷氧基硅源和硅酸酯硅源的混合硅源，將溶液轉移入聚四氟乙烯反應釜，100～150℃下反應4～8小時；產物經分離、洗滌、抽提和干燥后，得到苯基功能化的纖維狀磁性核殼介孔硅。

2.根據權利要求1所述的苯基功能化的放射狀磁性核殼介孔硅材料的制備方法，其特征在于具體制備操作步驟如下：

（1）四氧化三鐵納米球的制備

將6.08?g六水合三氯化鐵和1.87?g二水合檸檬酸鈉溶于100?mL乙二醇中，溫度30℃、轉速1000?rpm條件下，攪拌1?h；加入7.51g無水乙酸鈉，在反應釜中，從室溫升至200℃，升溫時間2h，保溫6h；自然冷卻至室溫，得到的產物分別用乙醇、去離子水洗滌3次；溫度60℃干燥8～12h；得到四氧化三鐵納米球，平均粒徑為200±26?nm；

（2）四氧化三鐵納米顆粒的制備

將50～250mL乙醇、5～50mL水和1～10mL稀堿液混合得到混合溶液，在60～300mL的混合溶液中加入0.1～1.0?g的四氧化三鐵納米球，超聲10?min，緩慢滴加0.1～2.0mL硅酸酯硅源，在溫度30～70℃的水浴條件下，反應2～9小時，經分離、洗滌和干燥得到四氧化三鐵納米顆粒（Fe₃O₄/SiO₂）；

（3）制備溶液A和溶液B

將0.1～1.2g溴化十六烷基吡啶（CPB）加入到含有5～35mL環己烷和0.1～1.5?mL正戊醇的混合溶液中，超聲至溶液澄清，形成溶液A；將0.1～0.75g四氧化三鐵納米顆粒和0.05～0.6?g尿素混合，加入10～50mL水，超聲5～15?min，形成溶液B；

（4）制備放射狀磁性核殼介孔硅材料

將溶液B加入到等體積的溶液A中，常溫水浴條件下攪拌25?min，然后快速加入等體積的苯基烷氧基硅源和硅酸酯硅源的混合硅源，再攪拌10?min；轉入聚四氟乙烯反應釜，溫度120℃，反應4～8小時；經分離、洗滌、抽提和干燥，得到苯基功能化的放射狀磁性核殼介孔硅材料；將放射狀磁性核殼介孔硅材料在溫度60℃條件下，干燥8～12h，得到苯基功能化的放射狀磁性核殼介孔硅；所述放射狀磁性核殼介孔硅的形貌是纖維狀刺分布均勻，形狀完整。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征是：步驟（2）中的稀堿液為濃度0.5?mol/L的氫氧化鈉溶液（NaOH）、濃度0.5?mol/L的氫氧化鉀溶液（KOH）、濃度28%的氨水及濃度1.0?mol/L的碳酸鈉（Na₂CO₃）中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征是：步驟（2）中的硅酸酯硅源為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、四(1-甲基乙基)硅酸酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的至少一種；步驟（4）中的苯基烷氧基硅源為苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷中的至少一種。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征是：混合硅源與表面活性劑溴化十六烷基吡啶（CPB）的比例為3.3～10%。