[發明專利]一種具有核殼結構的硅膠微球及其制備和應用

在審

• 申請號: 201410749175.2
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN105727909A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 張麗華;閔一;楊開廣;張玉奎
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;G01N1/34
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種具有核殼結構的硅膠微球，其特征在于：核為無孔硅膠微球，核的粒徑500-1600nm，包裹于核外表面的硅膠殼上具有介孔結構，微球殼上的介孔是由以鞣酸為模板劑制備形成的，孔徑介于5到30nm之間，殼的厚度10-200nm，微球粒徑大于500nm小于2μm。

2.一種權利要求1所述微球的制備方法，其特征在于：

(1)以鞣酸作為形成介孔的模板劑；

(2)核為無孔硅膠微球；

(3)孔徑和比表面積通過酸回流的方式控制。

3.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟(2)中：核為無孔硅膠微球，粒徑在500-1600nm。

4.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟(1)中：于無孔硅膠微球表面，鞣酸與正硅酸乙酯在氨水的乙醇溶液中相互作用，待正硅酸乙酯完全水解和聚合后；經過乙醇和水依次洗滌，可以除去鞣酸得產物，或經過乙醇和水依次洗滌后燒結得產物，或燒結得產物；這樣原先有鞣酸在硅膠中占據的位置就形成了相互連接的介孔結構，通過控制鞣酸的量可以調節孔徑的大??；

具體過程：取鞣酸于反應體系中的終含量0.05-3wt.％之間，加入于反應體系中的終含量70-80wt.％無水乙醇，攪拌至溶液澄清；接著加入于反應體系中的終含量0.8-2wt.％硅膠，超聲分散5-30min，然后在攪拌條件下加入于反應體系中的終含量16-25wt.％濃氨水(質量分數25-28％)，最后加入于反應體系中的終含量0.1-1wt.％正硅酸乙酯，反應2-6h；

反應完后微球依次用乙醇洗1-10次，水洗4-6次，然后在80-100℃條件下烘干6-10h得產物；

或，反應完后微球放入馬弗爐在550-800℃進行燒結1-2h，燒結時從室溫起的升溫速率1-10℃/min；

或，反應完后微球依次用乙醇洗1-10次，水洗4-6次，然后在80-100℃條件下烘干6-10h；將烘干后的微球放入馬弗爐在550-800℃進行燒結1-2h得產物，燒結時從室溫烘干起的升溫速率1-10℃/min。

5.按照權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟(3)中：酸為無機酸，可以是鹽酸或者氫氟酸，鹽酸的濃度為3-5mol/L,氫氟酸的濃度為100-200ppm，回流溫度為100-120℃，回流時間為0.5-12h。

6.按照權利要求3中所述的具體過程，其特征在于：

具體過程中微球的洗滌方式為：采用離心的方式進行清洗，離心的轉速控制在2000-4000rpm之間，離心的時間設置在3-5min之間，離心的次數為3-15次。

7.一種權利要求1所述的核殼結構硅球是種多孔材料，可用于液相色譜填料或固相萃取固定相。