中空二氧化硅微球的制備和修飾.pdf

1、單分散中空二氧化硅微球具有粒徑均勻、比表面積大、密度低及內部存儲空間大等特性，使其在不同領域有著非常重要的應用，如能量存儲、催化和生物醫(yī)學領域。其中，殼層上帶有介孔結構的二氧化硅微球，賦予了中空二氧化硅微球緩釋性和更高的載藥能力。因此，許多研究工作都集中在中空介孔二氧化硅微球的結構和粒子尺寸的設計上。本論文采用硬模板法制備了不同形貌的中空二氧化硅微球，系統(tǒng)地研究了不同形貌二氧化硅微球的形成機理，并對所制備的中空二氧化硅微球進行了修飾和接

2、枝改性研究。主要研究內容如下:
　　1.以過硫酸鉀和偶氮二異丁基脒鹽酸鹽為引發(fā)劑，以聚乙烯吡咯烷酮為分散劑，在水中引發(fā)苯乙烯聚合，制備了兩種表面分別帶負電性和正電性基團的PS模板微球(PS-a和PS-c微球)。研究了在氨水催化下，TEOS在這兩種微球表面的水解縮合形成的二氧化硅殼層的形貌。以表面帶負電的PS-a微球為模板時，最終得到表面粗糙的樹莓狀中空SiO2微球，而以表面帶正電的PS-c微球為模板時，可得到表面光滑的具有介孔結構

3、的中空SiO2微球。
　　2.利用PS-e微球作模板，CTAB為致孔劑，成功制備了平均直徑為320nm的中空介孔二氧化硅(HMS)微球。研究了不同氨水濃度、TEOS濃度、CTAB濃度對HMS微球形貌、粒徑、殼層厚度的影響。隨著氨水濃度的增大，HMS微球的殼層厚度先變厚，而后變薄。隨著TEOS濃度的增加，殼層厚度逐漸變厚，而CTAB濃度對殼層厚度沒有影響。用3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(MPS)和RAFT試劑對HMS微球表面

4、進行修飾，得到HMS-MPS、HMS-RAFT微球，再分別進行APS引發(fā)自由基聚合、輻射聚合和RAFT接枝聚合，接枝上聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯(PDMAEMA)，接枝率分別為16.9％、14.7％和29.4％。與接枝前的BET比表面積789.4 m2/g相比，接枝后HMS微球的BET比表面積顯著降低，分別為20.4 m2/g、20.1 m2/g、20.7 m2/g，修飾后的HMS具有封裝功能。
　　3.以PS-a@SiO2微球作為種