[發(fā)明專利]一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法

有效

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• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112850724B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博;曾巨星
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門色譜分析儀器有限公司
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

1.一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在水和乙醇的溶劑體系中，加入模板劑，再加入氨水，在較高攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌均勻，形成模板劑溶液；將四乙氧基硅烷分散在乙醇中，混合均勻形成TEOS溶液，再一次性注入模板劑溶液中，攪拌反應(yīng)后，經(jīng)過水洗、醇洗和烘干，得到粒徑分布均一的二氧化硅種子微球；所述水和乙醇的溶劑體系中乙醇/水的體積比為(1～4)︰1，所述氨水采用25％～28％的市售氨水；所述模板劑采用十二胺和十二胺聚氧乙烯醚、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物或聚乙二醇十二烷基醚，其中十二胺和十二胺聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為1︰1；所述TEOS溶液和模板劑溶液的體積比為1︰(1～2)，其中TEOS的溶劑為乙醇；

2)在乙醇和水的溶劑中，加入氨水、模板劑和步驟1)所制備的二氧化硅種子微球，高速攪拌混勻形成種子-模板劑溶液，緩慢加入TEOS溶液，攪拌反應(yīng)后，經(jīng)過水洗、醇洗、烘干得到目標(biāo)尺寸微球；所述TEOS溶液中TEOS濃度為0.03～0.24mol/L，所述氨水的濃度為1～4mol/L，乙醇/水的體積比為(1～4)︰1；

3)將步驟2)中制備得到的微球置于水熱反應(yīng)釜中，加入鹽酸溶液，高溫下進(jìn)行水熱擴(kuò)孔，反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)液過濾，用去離子水洗濾餅至濾液呈中性，烘干；

4)將步驟3)中干燥好的微球置于馬弗爐中，在一定氛圍下經(jīng)過程序升溫煅燒除去模板劑，交聯(lián)固化微球，提高微球的交聯(lián)度與機(jī)械強(qiáng)度，然后自然降至室溫；

5)將步驟4)煅燒好的微球置于水熱反應(yīng)釜中，加入氨水，進(jìn)行堿液擴(kuò)孔，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液過濾得到目標(biāo)微球，用去離子水反復(fù)清洗，直至清洗液呈中性，烘干，得到所述單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球。

2.如權(quán)利要求1所述一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述攪拌反應(yīng)采用速率1000～1500rpm攪拌1～2min后，將轉(zhuǎn)速降低至360～400rpm，室溫下攪拌反應(yīng)1.5～2.5h。

3.如權(quán)利要求1所述一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述高速攪拌的攪拌轉(zhuǎn)速為1500～1800rpm；所述緩慢加入TEOS溶液的時(shí)間為5～6h。

4.如權(quán)利要求1所述一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法，其特征在于在步驟3)中，所述鹽酸的濃度為1M～4M HCl；所述水熱擴(kuò)孔的溫度為100～130℃，水熱擴(kuò)孔的時(shí)間為6h～96h，溫度越高，相同時(shí)間下，孔徑越大。

5.如權(quán)利要求1所述一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法，其特征在于在步驟4)中，所述在一定氛圍下經(jīng)過程序升溫煅燒是以1℃/min升溫速率升至500～700℃，并于500～700℃下恒溫煅燒5～7h，所述氛圍為空氣或氧氣。

6.如權(quán)利要求1所述一種單分散孔徑可調(diào)全多孔二氧化硅色譜微球制備方法，其特征在于在步驟5)中，所述氨水的濃度為0.01～0.1M；所述堿液擴(kuò)孔的溫度為90～120℃，堿液擴(kuò)孔的時(shí)間為6h～72h。