一種中空SiO2-TiO2納米微球的新型制備方法研究.pdf

1、中空結(jié)構(gòu)的納米微球因其特定的尺寸與結(jié)構(gòu)特性，在光敏器件、藥物負載與緩釋、催化與生物診斷等領(lǐng)域有著越來越重要的應用。本課題采用模板法成功制備出尺寸、形貌良好的中空二氧化硅/二氧化鈦（H-SiO2/TiO2）納米級微球，探索并研究了不同模板下中空微球的制備情況;并通過改變反應條件，成功實現(xiàn)了對該納米級中空微球尺寸和形貌的控制;并對反應機理及行了假設與論證。本課題的具體工作內(nèi)容歸納如下:
　　1、結(jié)合納米沉淀法，將陰離子型聚合物-聚丙烯

2、酸鈉(PAANa)水溶液在乙醇(Ethanol)中沉淀析出制得模板，依次將催化劑氨水(NH4OH)和前驅(qū)體硅酸四乙酯(TEOS)加入上述乙醇體系中，常溫反應數(shù)小時后，水洗離心處理反應產(chǎn)物，即可得到納米級的H-SiO2微球。結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等對產(chǎn)物進行分析表明，H-SiO2微球核殼結(jié)構(gòu)明顯且尺寸規(guī)整、分散性良好。通過改變PAANa水溶液的濃度、TEOS的用量，可將最終產(chǎn)物尺寸和球壁尺寸分別調(diào)控在100

3、～200nm和15～40nm;并且，通過改變催化劑NH4OH的用量，可有效改變H-SiO2微球的表面形貌，大大增大其比表面積。吸附實驗證明，H-SiO2納米微球?qū)χ亟饘匐x子鉛(Pb2+)、鉻(Cr3+)等有良好的吸附性。
　　2、對陰離子型PAANa模板體系的制備的機理進行推理與驗證，推理在此體系中，模板的富水結(jié)構(gòu)和表面基團與SiO2初級粒子的氫鍵作用是包覆成功的關(guān)鍵;并且在富水模板體系中，SiO2殼層并不是只能包覆在陽離子型模板

4、表面，豐富并完善了整個制備體系。同樣地，以陰離子型聚苯乙烯磺酸鈉(PSSNa)模板與PAANa和PSSNa共混合模板可以同樣實現(xiàn)TiO2的成功包覆。
　　3、基于無皂乳液聚合，制備得到表面羧基化的共聚（苯乙烯-丙烯酸）P（St-co-AA）微球模板，在乙醇體系中，探究了NH4OH用量與TEOS用量等對復合微球制備結(jié)果的影響;在合適的NH4OH與TEOS配比下制得了SiO2@P(St-co-AA)復合微球，并且以有機溶劑二氯甲烷(C