SiO-,2-、Si-Al復合空心球的合成及在牙膏中的應(yīng)用研究.pdf

1、粒徑在納米、微米級間的中空球具有密度低、比表面積高、優(yōu)良的穩(wěn)定性和過濾性以及可容納大量客體分子等特性而逐漸受到人們的關(guān)注，使得中空球作為一種新型功能材料有著廣闊的應(yīng)用前景。本文在堿性環(huán)境下，加入不同濃度的聚苯乙烯磺酸鈉(PSSS)，合成出不同粒徑大小的碳酸鈣微球，并在此基礎(chǔ)上，采用模板/溶膠-凝膠法，在碳酸鈣模板上制備出不同粒徑的SiO2空心微球；并在聚苯乙烯(PS)模板上制備出SiO2及Si/Al復合空心微球。通過SEM、TEM、XR

2、D、FTIR、XPS、MAS-NMR等手段對空心微球的形貌和結(jié)構(gòu)進行表征，并對空心微球在牙膏中的應(yīng)用進行了研究。
　　 實驗首先研究了不同粒徑大小CaCO3微球的制備。通過調(diào)節(jié)加入聚苯乙烯磺酸鈉(PSSS)的濃度，制備出一系列不同粒徑大小的CaCO3微球。試驗結(jié)果表明，隨著PSSS濃度的增大，碳酸鈣微球的粒徑呈現(xiàn)出先減小后增大又減小的趨勢：進而可通過調(diào)節(jié)PSSS的濃度來控制合成的二氧化硅空心微球的粒徑大小。在本實驗中，以PSSS

3、的濃度為6g/L時制各出的粒徑為4.5μm左右的的CaCO3微球為模板，正硅酸乙酯為硅源，CTAB為介孔導向劑，通過模板/溶膠-凝膠法制備出具有介孔結(jié)構(gòu)的SiO2空心微球。在空心微球表面，Si原子和O原子是以SiO2的狀態(tài)存在的。
　　 實驗還研究了聚苯乙烯模板下，SiO2及Si/Al復合空心微球的制備。SiO2空心微球的制備實驗過程和原理與碳酸鈣模板相同，進而通過硅酸鈉/硝酸鋁溶膠交替沉積等方法制備出強化的Si/Al復合空心微

4、球。實驗結(jié)果表明，Si/Al復合空心微球保持了原模板的球形和單分散性，內(nèi)部有清晰的球形空腔，內(nèi)外壁輪廓非常清楚，球殼的厚度大約為200nm左右，粒徑大約為5μm左右?？招奈⑶蛴蒘i、O、Al等三種元素組成的，其中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)約為2.9％。Si原子和O原子是以SiO2的狀態(tài)存在的，Al原子和O原子是以Al2O3的形式存在的。
　　 實驗最后將制備的SiO2及Si/Al復合空心微球在牙膏總進行了應(yīng)用研究，對其與氟化物的相容性，去