[發(fā)明專利]一種二氧化硅微球及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111611009.2
• 申請日: 2021-12-27
• 公開（公告）號: CN114349985B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐浩;高樹曦;戴永強;廖兵;王雷
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學院化工研究所
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08L83/08;C08K7/18;C08K3/36;C09D5/24;C09C1/30;C09C3/12;C09K3/16
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 周調(diào)云

本發(fā)明屬于有機無機納米雜化材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化硅微球及其制備方法和應(yīng)用。二氧化硅微球的制備方法包括如下步驟：將蝌蚪型共軛聚合物溶液與硅源混合，得到懸濁液；使懸濁液中的溶劑揮發(fā)，得到二氧化硅微球。本發(fā)明以內(nèi)含有疏水性籠形倍半硅氧烷、剛性共軛鏈段的蝌蚪型共軛聚合物作為制備二氧化硅的軟模板，該聚合物聚集簇形成的膠束比普通的表面活性劑形成的膠束的內(nèi)核更大，更有利于制備大粒徑的二氧化硅微球。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機無機納米雜化材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化硅微球及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

不同方法合成的二氧化硅微球由于具有有序介孔、高比表面積、大孔容和多層骨架結(jié)構(gòu)等吸引人的特點，在吸附、催化、生物醫(yī)學、能量儲存和轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同時為滿足日益增長的應(yīng)用需求，具有核殼結(jié)構(gòu)的球形介孔材料因其可以將多個組分組合成一個功能單元，表現(xiàn)出從孤立的介孔材料中無法獲得的改善或新的理化性質(zhì)而受到越來越多的關(guān)注。此外，由多殼組成的球形結(jié)構(gòu)可以提供更活躍的界面和獨特的分隔環(huán)境，有望在各種應(yīng)用中顯示出比體積同類產(chǎn)品更優(yōu)越的活性。

近年來，研究人員通過納米乳液組裝法和蒸發(fā)誘導聚集組裝法等多種方法合成了尺寸可調(diào)的單分散三維球形介孔二氧化硅。如高朋等(高朋，余傳柏，杜琳琳，羅海強，李憶秋，韋春，中空介孔二氧化硅微球的制備及研究進展[J]，化工新型材料，2019,47(03))對中空介孔二氧化硅微球的制備方法進行介紹，綜述和評價了模板法、選擇性刻蝕法、噴霧干燥法等三類制備方法的研究進展及其優(yōu)缺點,并對其應(yīng)用前景進行了展望；又如Wei?Jing(Jing?Wei,Qin?Yue,Zhenkun?Sun,Yonghui?Deng,and?Dongyuan?Zhao.Synthesis?ofDual-Mesoporous?Silica?Using?Non-Ionic?Diblock?Copolymer?and?CationicSurfactant?as?Co-Templates[J],Angewandte?Chemie?International?Edition,2012,51,6149–6153)利用蒸發(fā)誘導聚集組裝法制備出具有多層結(jié)構(gòu)的大尺寸二氧化硅介孔微球。又如中國專利申請?zhí)?01080055248.8提供了一種介孔二氧化硅微球的制備方法，該方法通過調(diào)節(jié)聚苯乙烯模板的交聯(lián)度可以調(diào)控生成的納米二氧化硅顆粒尺寸，從而調(diào)控顆粒堆積后產(chǎn)生的介孔尺寸，具有孔徑可調(diào)的優(yōu)異性能。還有相關(guān)技術(shù)以星型雜臂親水性聚合物為軟模板，通過溶劑揮發(fā)法制備二氧化硅微球，不過所得二氧化硅微球的粒徑100～150nm，粒徑較小，無法滿足某些領(lǐng)域的要求，限制了二氧化硅微球的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種二氧化硅微球的制備方法，能夠增大二氧化硅微球的粒徑。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種二氧化硅微球。

本發(fā)明的再一目的是提供所述二氧化硅微球的應(yīng)用。

具體地，本發(fā)明涉及以下的技術(shù)方案：

一種二氧化硅微球的制備方法，包括如下步驟：

將蝌蚪型共軛聚合物溶液與硅源混合，得到懸濁液；使所述懸濁液中的溶劑揮發(fā)，得到二氧化硅微球；

所述蝌蚪型共軛聚合物具有如下式I所述結(jié)構(gòu)通式：

其中，20≤m≤50；10≤n≤30。