[發明專利]一種雙模板法制備介孔二氧化硅納米球的方法

有效

• 申請號: 202110392509.5
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112919483B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 郭霞;范笑男
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明涉及介孔二氧化硅技術領域，提供了一種雙模板法制備介孔二氧化硅納米球的方法。本發明以陽離子表面活性劑(CTAB和/或CTAC)和磺化杯芳烴(SC[n]，n＝4或8)為模板劑，以正硅酸乙酯為硅源，采用一鍋法反應得到二氧化硅納米球，再通過煅燒處理將模板劑去除，得到介孔二氧化硅納米球。本發明通過調控陽離子表面活性劑和磺化杯芳烴的用量比，可以方便的實現二氧化硅納米球粒徑的調控，所得產物粒徑可調范圍較寬，且制備方法簡單，產率較高。實施例結果表明，采用本發明的方法能夠制備得到粒徑為50～160nm的介孔二氧化硅納米球。

技術領域

本發明涉及介孔二氧化硅技術領域，尤其涉及一種雙模板法制備介孔二氧化硅納米球的方法。

背景技術

介孔二氧化硅納米球是利用有機分子為模板劑形成的具有多孔結構的納米材料，具有比表面積高、易于表面功能化、生物相容性好和熱穩定性強等優點，在催化、分子吸附和藥物遞送等方面具有很大的應用價值。Kresge團隊于1992年首次成功合成了介孔二氧化硅有序分子篩MCM-41，引起了介孔材料的研究熱潮。

在藥物遞送領域，根據待遞送的藥物調控載體的粒徑尺寸是十分必要的。目前針對介孔材料藥物載體的研究大多數是圍繞MCM-41展開的，但是MCM-41粒徑的可調控范圍較窄，僅能制備得到粒徑為100～200nm的介孔二氧化硅納米球，難以制備得到粒徑為100nm以下的介孔二氧化硅納米球，無法滿足載體對各類藥物分子的負載需求。

專利CN105236417A中公布了一種粒徑大小可調控的球形介孔二氧化硅的制備方法，其中采用兩親性聚合物改性的SiO₂(SiO₂-PBA-PDMAEMA)、十六烷基三甲基溴化銨和正硅酸乙酯為反應原料，采用鹽酸和氨水調節反應液的pH值，通過自組裝反應和煅燒得到介孔二氧化硅，通過調節CTAB的添加量可以實現介孔二氧化硅粒徑的調控。但是，該專利中僅能制備出粒徑為25～90nm范圍的介孔二氧化硅納米球，無法得到粒徑為100nm以上的二氧化硅納米球，粒徑可調控范圍仍然較窄。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種粒徑可調控范圍寬的雙模板法制備介孔二氧化硅納米球的方法。采用本發明提供的方法可以制備得到粒徑在50～160nm范圍內可調的介孔二氧化硅納米球。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種雙模板法制備介孔二氧化硅納米球的方法，包括以下步驟：

將陽離子表面活性劑、磺化杯芳烴、正硅酸乙酯、堿性物質和水混合進行反應，得到產物料液；

將所述產物料液進行固液分離，將所得固體產物洗滌、干燥后進行煅燒處理，得到介孔二氧化硅納米球；

所述陽離子表面活性劑包括十六烷基三甲基溴化銨和/或十六烷基三甲基氯化銨；所述磺化杯芳烴包括磺化杯[4]芳烴和/或磺化杯[8]芳烴；

所述正硅酸乙酯、陽離子表面活性劑和磺化杯芳烴的摩爾比為1:(0.055～0.065):(0～0.0029)。

優選的，所述混合所得料液中，陽離子表面活性劑的濃度為21～63mmol/L，磺化杯芳烴的濃度為0.0525～2.1mmol/L。

優選的，所述陽離子表面活性劑中的陽離子所帶正電荷與磺化杯芳烴所帶負電荷的電荷比為(5～200):1。

優選的，所述堿性物質包括三乙醇胺、三乙胺和氨水中的一種或幾種。

優選的，所述正硅酸乙酯、堿性物質和水的摩爾比為1:(0.020～0.030):(75～85)；當所述堿性物質為氨水時，所述氨水的摩爾量以溶質的摩爾量計。

優選的，所述反應的溫度為60～90℃，反應時間為1～3h。

優選的，所述干燥的溫度為70～90℃，干燥時間為1～3h。