超臨界流體輔助制備壁厚可控的中空SiO2微球.pdf

1、近年來，各種具有特殊結構和形貌的納米材料引起了人們的廣泛關注，其中，中空多孔微米/納米材料具有多孔結構，良好的流動性和大的比表面積，同時還具有一個內部空穴，可以做為儲存或者反應的空間。帶有孔道的殼可以有效的控制包括藥物，基因，染料，墨水，化妝品，農藥和食物等物質的釋放，尤其受到重視，二氧化硅材料就是其中之一。另外，超臨界二氧化碳以其優(yōu)良的傳質性，滲透性以及無毒、廉價等特性，被廣泛應用于材料的制備及改性。本論文著重借助超臨界二氧化碳技術制

2、備中空結構的二氧化硅微球并對其形貌進行調控。
　　 第二章中，首先采用無皂乳液聚合法制備了可用作模板的尺寸大小均一，結構完整，不同交聯(lián)度的聚苯乙烯微球。選擇合適的超臨界流體處理條件，在保持聚合物微球形貌穩(wěn)定的前提下，借助超臨界CO2良好的滲透傳質性能，將二氧化硅前軀體正硅酸乙酯(TEOS)滲透進入PS模板內部，經過水解在模板表面形成均一的SiO2殼層。高溫焙燒后，便得到了結構完整，壁厚均勻的中空二氧化硅微球。另外，本論文還對超臨

3、界CO2輔助制備中空二氧化硅微球的機理進行了深入探討。
　　 第三章中，通過改變TEOS/PS比率，本論文實現(xiàn)了對中空二氧化硅微球壁厚的調控。不僅可以通過調節(jié)超臨界處理過程中TEOS的量以及水解過程中補加TEOS的量，將壁厚增大至60nm；還可通過改變超臨界處理過程的壓力和處理時間，控制TEOS滲透進入聚合物微球模板內部的量，對最終的壁厚在小范圍內進行調節(jié)。
　　 中空介孔二氧化硅微球在藥物緩釋方面的應用已成為研究熱點，

4、據(jù)相關文獻報道，介孔的孔徑大小在藥物選擇和釋藥動力學過程中起著重要作用。于是，在第四章中，在前兩部分工作的基礎上，本論文采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為制孔劑，制備出了孔徑大小約為3nm的中空介孔二氧化硅微球。借助Stucky和Huo提出的“協(xié)同自組裝”（cooperative self-assemble）機理，對介孔成型的機理也進行了初步探討。同時，通過改變水解過程中TEOS的量，實現(xiàn)了對中空介孔二氧化硅微球的壁厚進行了控制。

5、另外，還通過加入十四烷，將介孔的孔徑增大到了4.76nm。為下一步研究壁厚及孔徑大小對藥物緩釋的影響奠定了基礎。
　　 在本論文中，研究了利用超臨界CO2制備中空二氧化硅微球的可行性，并對制備機理進行了深入探討。借助該技術，本文對中空微球的形貌、壁厚進行了調控，建立了一種借助超臨界流體技術制備中空微球的新方法。在此基礎上，本文將其拓展到介孔中空二氧化硅微球的制備，并成功實現(xiàn)了對介孔中空微球壁厚，空腔大小以及介孔大小的調節(jié)，這為下