[發明專利]一種海膽狀雙殼層中空微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201710208692.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106882811B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 鮑艷;康巧玲;高敏;馬建中
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18;C01G23/053;C01G23/08;C09K5/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將粒徑為50nm～500nm的聚苯乙烯/二氧化硅核殼粒子超聲分散在無水乙醇中，然后滴加鈦酸四丁酯的無水乙醇溶液，在75℃～85℃下反應2h～4h，將產物離心并洗滌，得到聚苯乙烯/二氧化硅/二氧化鈦多核殼粒子；將獲得的聚苯乙烯/二氧化硅/二氧化鈦多核殼粒子煅燒，得到雙殼層中空二氧化硅/二氧化鈦微球；其中，聚苯乙烯/二氧化硅核殼粒子與鈦酸四丁酯的質量比為1:2.75～1:8.27；

(2)將雙殼層中空二氧化硅/二氧化鈦微球超聲分散在甘油和無水乙醇的混合溶液中，然后加入鈦酸四丁酯，攪拌均勻，轉移至反應釜中，在140℃～220℃條件下反應7h～12h，離心洗滌、干燥，獲得海膽狀雙殼層中空微球；其中，步驟(2)中雙殼層中空二氧化硅/二氧化鈦微球與鈦酸四丁酯的比為(0.05g～0.4g)：(1mL～5mL)；

步驟(1)中煅燒的溫度為850℃～1000℃，時間為3h～5h；

聚苯乙烯/二氧化硅核殼粒子通過以下過程制備：將聚苯乙烯微球乳液加入到蒸餾水和異丙醇的混合溶液中，調節pH值至9.5～10.6，得到混合物；向混合物種滴加正硅酸乙酯，滴畢后于40℃～60℃下攪拌5h～8h，將產物離心洗滌，干燥，得到聚苯乙烯/二氧化硅核殼粒子。

2.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，步驟(1)中鈦酸四丁酯的無水乙醇溶液為鈦酸四丁酯與無水乙醇質量比為1:100的溶液。

3.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，步驟(1)中聚苯乙烯/二氧化硅核殼粒子與無水乙醇的比為(0.03g～0.09g)：(15mL～24mL)。

4.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，步驟(1)中反應是在轉速為300～400r/min的攪拌下進行的。

5.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中雙殼層中空二氧化硅/二氧化鈦微球與甘油的比為(0.05g～0.4g)：(5g～15g)。

6.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中甘油與無水乙醇的比為(5g～15g)：(20mL～35mL)。

7.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中超聲的功率為200～500W，時間為10min～20min；步驟(2)中攪拌的速率為300～450rpm，時間為15min～30min。

8.根據權利要求1所述的一種海膽狀雙殼層中空微球的制備方法，其特征在于，聚苯乙烯微球乳液與蒸餾水的比為15mL～26mL：18mL～24mL，聚苯乙烯微球乳液與正硅酸乙酯的比為15mL～26mL：1.0g～2.3g；蒸餾水與異丙醇的比為18mL～24mL：75mL～84mL；采用氨水調節pH值至9.5～10.6。

9.一種根據權利要求1-8中任意一項方法制備的海膽狀雙殼層中空微球，其特征在于，該中空微球內殼層為二氧化硅，外殼層為金紅石型二氧化鈦，外殼層上長有銳鈦礦型二氧化鈦納米棒，且納米棒的長度為100nm～1μm。