介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究
基于介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备、性能及药物控释研究
基于介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备、性能及药物控释研究一、本文概述随着纳米科技的迅速发展,纳米材料在生物医药、环境科学、能源技术等众多领域的应用前景日益广阔。
其中,介孔二氧化硅复合纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles, MSNs)作为一种具有独特结构和性质的新型纳米材料,已引起广泛关注。
本文旨在深入探讨基于介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备技术、物理化学性能,以及其在药物控释领域的应用潜力。
本文首先概述了介孔二氧化硅复合纳米粒子的基本结构、性质及其制备方法,包括溶胶-凝胶法、模板法、微乳液法等。
随后,详细分析了这些粒子的表面修饰、功能化以及其与药物分子的相互作用机制。
在此基础上,本文进一步探讨了介孔二氧化硅复合纳米粒子在药物控释系统中的应用,包括药物的包载、释放动力学、细胞摄取和生物相容性等方面的研究。
本文还综述了介孔二氧化硅复合纳米粒子在药物控释领域的研究进展,分析了其在实际应用中面临的挑战和未来的发展方向。
通过本文的论述,旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考信息,推动介孔二氧化硅复合纳米粒子在药物控释领域的深入研究与应用。
二、介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备介孔二氧化硅复合纳米粒子的制备是本研究工作的核心环节。
制备过程主要包括原料选择、溶剂配置、合成反应以及后续处理等步骤。
我们选择了高纯度的硅源和表面活性剂作为制备介孔二氧化硅复合纳米粒子的主要原料。
硅源的选择对于粒子的尺寸、形貌以及介孔结构具有重要影响,我们经过多次试验筛选,最终确定了最佳的硅源。
表面活性剂则用于形成介孔结构,其种类和浓度对介孔的有序性和孔径大小具有决定性影响。
在溶剂配置阶段,我们将硅源和表面活性剂按照一定比例溶解在特定的溶剂中,形成均匀的溶液。
溶剂的选择需要考虑其对硅源和表面活性剂的溶解性、反应活性以及后续处理的方便性。
接下来是合成反应阶段。
在特定的温度和搅拌速度下,我们向溶液中加入催化剂,引发硅源的水解和缩聚反应。
介孔二氧化硅纳米颗粒的制备
介孔二氧化硅纳米颗粒的制备介孔二氧化硅纳米颗粒的制备是一种具有重要应用价值的研究领域,目前在化学、生物、医学等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍介孔二氧化硅纳米颗粒的制备流程、影响因素以及相关研究进展。
1. 制备流程介孔二氧化硅纳米颗粒的制备主要分为三个步骤:(1)硅源溶液的制备。
一般来说,硅源溶液采用硅酸盐或硅烷等无机硅化合物。
硅源在溶液中形成游离的硅酸离子或硅烷,通过加热或加入碱等方法使其聚合,生成大分子结构。
(2)模板剂的加入。
介孔二氧化硅纳米颗粒的制备中,通常需要加入一定比例的模板剂。
模板剂的种类和含量对制备出的介孔二氧化硅的孔径大小和形状有着重要的影响。
(3)水热反应制备介孔二氧化硅。
硅源溶液和模板剂混合均匀后,在需要的温度条件下进行水热反应。
反应后,通过离子交换、洗涤和烘干等工艺制备出介孔二氧化硅纳米颗粒。
2. 影响因素介孔二氧化硅纳米颗粒的制备过程受到许多因素的影响,主要有硅源种类、模板剂种类、反应温度等因素。
(1)硅源种类。
硅源种类的不同对于制备出的介孔二氧化硅的孔径大小和结构都有着明显的影响。
例如,采用硅酸盐作为硅源,所制得的介孔二氧化硅的孔径较小,常常处于几乎单分散的状态。
(2)模板剂种类。
模板剂在介孔二氧化硅的制备过程中起到模板作用,其种类和含量的不同也会大大影响介孔二氧化硅的孔径大小、分布和形状等。
(3)反应温度。
反应温度的升高会导致介孔二氧化硅孔径的增大,同时也会使介孔二氧化硅纳米颗粒的晶体度提高。
3. 研究进展介孔二氧化硅纳米颗粒在多个领域中都有着广泛的应用。
例如,在医学中,其具有对癌细胞的定向促进和免疫调节等功能,可用于药物传输和治疗诊断等方面。
此外,引入其他元素,例如金属和碳等,也可以为介孔二氧化硅纳米颗粒带来更多的应用价值,如催化、分离和敏感性检测等。
总而言之,介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及其应用已成为现代化学的重要研究领域,相信在未来的研究中,其应用价值和实际应用将会不断增加。
介孔二氧化硅纳米材料的制备及在药物递送方面的应用研究
介孔二氧化硅纳米材料的制备及在药物递送方面的应用探究1. 引言随着人们对治疗药物副作用和提高治疗效果的要求越来越高,纳米载药技术被广泛应用于药物递送领域。
其中,介孔二氧化硅纳米材料因其奇特的孔道结构和高度可控的孔径大小受到了探究者的关注。
2. 介孔二氧化硅纳米材料的制备方法2.1 模板法2.2 溶胶凝胶法2.3 气相沉积法3. 介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的应用探究进展3.1 肿瘤治疗3.1.1 化学药物载药3.1.2 生物大分子药物载药3.2 抗菌治疗3.3 组织工程3.4 缓释药物递送系统3.5 合成药物递送系统4. 介孔二氧化硅纳米材料在药物递送中的优缺点4.1 优点4.2 缺点5. 结论介孔二氧化硅纳米材料作为一种具有良好生物相容性和可控释放性能的载药材料,其制备方法日益完善,对于药物递送领域具有重要的应用潜力。
然而,其在临床应用中仍面临一些挑战,包括制备成本高、长期稳定性等问题。
因此,将来的探究还需要进一步优化制备方法,并解决潜在的安全问题,以提高介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的应用前景。
关键词:介孔二氧化硅纳米材料,制备方法,药物递送,应用探究,优缺点。
Abstract: With the development of nanotechnology, mesoporous silica nanoparticles (MSN) have attracted extensive research interest as a drug carrier material due to their excellent biocompatibility and controllable release properties. This article reviews the preparation methods of mesoporous silica nanoparticles and their research progress in drug delivery.1. IntroductionWith the increasing demand for reducing drug side effects and improving treatment efficacy, nanocarriers have been widely used in drug delivery. Among them, mesoporous silica nanoparticles have received attention from researchers due to their unique pore structure and highly controllable pore size.2. Preparation methods of mesoporous silica nanoparticles2.1 Template method2.2 Sol-gel method2.3 Vapor deposition method3. Research progress of mesoporous silica nanoparticles in drug delivery3.1 Tumor therapy3.1.1 Chemical drug loading3.1.2 Biopolymer drug loading3.2 Antibacterial therapy3.3 Tissue engineering3.4 Sustained drug delivery systems3.5 Synthetic drug delivery systems4. Advantages and disadvantages of mesoporous silica nanoparticles in drug delivery4.1 Advantages4.2 Disadvantages5. ConclusionMesoporous silica nanoparticles, as a drug carrier material with good biocompatibility and controllable release properties, have great application potential in the field of drug delivery. However, challenges still exist in their clinical application, including high preparation cost and long-term stability. Therefore, future research needs to further optimize the preparation methods and address potential safety issues to improve the application prospects of mesoporous silica nanoparticles in drug delivery.Keywords: mesoporous silica nanoparticles, preparation methods, drug delivery, application research, advantages and disadvantages综上所述,介孔硅纳米颗粒在药物传递领域具有许多优点,如高载药能力、可控释放性和可调整的生物相容性。
介孔二氧化硅纳米颗粒的制备实验报告
介孔二氧化硅纳米颗粒的制备实验报告
引言
介孔二氧化硅纳米颗粒具有广泛的应用前景,如在生物医学领域中作为药物载体。
因此,制备介孔二氧化硅纳米颗粒的方法备受关注。
本文将介绍一种简单、快速的制备介孔二氧化硅纳米颗粒的方法。
实验原理
介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法主要有两种:溶胶-凝胶法和水热法。
本实验采用的是溶胶-凝胶法。
该方法的原理是将硅烷和溶剂混合,形成溶胶;随后,通过添加一定的硝酸钠等碱性物质,使溶胶凝胶化,最终得到介孔二氧化硅纳米颗粒。
实验步骤
1.准备实验器材和试剂,包括硅烷、苯、硝酸钠、乙醇等。
2.将硅烷和苯按照一定的比例混合,制备硅烷溶胶。
3.将硝酸钠溶解在少量的乙醇中,制备硝酸钠溶液。
4.将硝酸钠溶液滴加到硅烷溶胶中,同时搅拌,将溶胶凝胶化。
5.将凝胶体洗净,去除未反应的物质,得到介孔二氧化硅纳米颗粒。
实验结果
在本实验中,制备的介孔二氧化硅纳米颗粒的平均粒径为30nm左右,具有较好的孔径分布和孔容量。
结论
本实验采用的溶胶-凝胶法制备介孔二氧化硅纳米颗粒,具有制备简单、操作方便、产品质量稳定等优点。
该方法的制备过程中需要注意的是搅拌的力度和时间,以充分混合化学物质,从而得到较好的产品。
未来,可以通过改变硅烷和碱性物质的配比,进一步调节介孔二氧化硅纳米颗粒的孔径和孔容量,以满足不同应用领域的需求。
介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究
科技创新导报2012 NO.36Science and Technology Innovation Herald科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald21研 究 报 告介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究李娟 秦兴章(扬州大学化学化工学院 江苏扬州 225002)摘 要:介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。
该文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,通过透射电镜(TEM)和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析,讨论了不同四甲氧基硅烷(TMOS)、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径、比表面积及孔径的影响。
关键词:介孔 二氧化硅 溶胶凝胶法中图分类号:TQ01 文献标识码:A 文章编号:1674-098X (2012)12(c)-0021-02介孔材料是多孔材料中的重要组成部分,由于具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。
根据微观结构的区别,介孔二氧化硅可分为两大类型:一类则是以二氧化硅干凝胶和气凝胶为代表的无序介孔固体,其中介孔的形状不规则但是相互连通。
孔形常用墨水瓶形状来近似描述,细颈处相当于不同孔之间的通道。
另一类是Back等人[1-2]于1992年首次报道的M41S(MC M-41,MC M-48,MC M-50)系列的介孔二氧化硅,其结构特点是孔径大小均匀,按六方有序排列,在不同制备条件下,孔径在1.5~10 n m范围内可连续调节。
孔形可分三类:定向排列的柱形孔;平行排列的层状孔;三维规则排列的多面体孔。
这种合成方法可以得到均一的多孔结构,引起了在多相催化、吸附分离以及高等无机材料等学科领域研究人员的浓厚兴 趣[3-6]。
介孔材料在种类及应用上都得到了蓬勃的发展。
目前合成介孔材料主要采用水热合成法、室温合成、微波合成、湿胶合成法以及相转移法等。
磁性介孔二氧化硅纳米粒子的制备及其作为药物载体研究
磁性介孔二氧化硅纳米粒子的制备及其作为药物载体研究磁性介孔二氧化硅纳米粒子的制备及其作为药物载体研究独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得虚徽久莒或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料.与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意.签字日期: 油年多月五日学位论文作者签名:余永鼠学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解瞌极久誊有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。
本人授权唐儆天酊以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存,汇编学位论文。
保密的学位论文在解密后适用本授权书导师签名:学位论文作者签名:余扉、签字日期:,年月日签字日期: 年石月,丑加,学位论文作者毕业去向:工作单位:电话:通讯地址:邮编:癌症是严重危害人类健康的疾病之一,化疗是目前主要的治疗方法,但目前的化疗药物不具有靶向性,在杀死癌细胞的同时也会杀死正常细胞,从而引起严,重的毒副作用,阻碍了化疗药物的发展和应用。
纳米载体粒径大小在~可将药物分子包裹其中或吸附在其表面,通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合或磁靶向,在细胞摄取作用下进入细胞内,实现安全有效的靶向药物输送,因此在药物传递中具有特殊的价值和意义。
无机纳米载体在实现靶向性给药、缓释药物、降低药物的毒副作用等方面表现出良好的应用前景,已成为近年来新型药物输送系统研究的热点。
本论文主要围绕磁性介孔二氧化硅纳米粒子的制备及其在药物载体方面的应用。
采用溶胶.凝胶法分别制备了纳米粒子和 /纳米粒子,采用高分辨透射电镜汀、能谱分析、射线衍射?、傅立叶红外光谱、氮气吸附.脱附技术和振动样品磁强计等手段对其进行了表征。
介孔二氧化硅的制备工艺调研
介孔二氧化硅的制备工艺调研一、介孔二氧化硅的基本概括近年来,随着纳米技术的迅速发展,基于纳米制备技术发展的功能化纳米材料在新型药物载体以及药物剂型开发方面的应用也越来越广泛。
有序的介孔材料的合成早在1971年就已开始,日本的科学家们在1990年也开始了它的合成工作,只是在1992年Mboli公司的科学家Kresge和Beck等[1,2]提出了M41S系列介孔材料的报道才引起了人们的广泛关注,并被认为是有序介孔材料的真正开始。
介孔二氧化硅材料具有包裹量大、比表面积大(>900 m2/g)、内外表面易修饰、孔道有序、孔径可调(2-10 nm)、无毒、生物相容性好及热力学稳定性高等特点[3,4],已经成为一种理想的纳米容器储存及释放载体,被广泛用于新型药物载体的研究和开发等生物医学领域中。
在实际应用,如:吸附、分离与催化、光导纤维、色谱以及新型生物功能材料的开发等等,介孔材料的有效应用不仅与其内在的孔道结构相关,更与其宏观形态、微观形貌密切联系。
介孔材料中,二维六方相,直孔道是最为常见的,典型的代表有:MCM-41、SBA-3、SBA-15等。
MCM-41是第一个介孔材料的实例,其重要地位是可想而知的。
更由于其合成容易、结构简单易于进行化学改性,为制备具有特定性能的复合材料提供可能等,被广泛研究。
SBA-3是强酸体系中合成的第一个介孔材料,它突破了微孔材料和介孔材料从碱性体系中合成的传统,将介孔材料合成推向一般化,随之而产生的一般性合成途径(无机一有机相互作用方式),对整个介孔材料研究领域起到很大的推动作用。
SBA-15可以称之为后起之秀,虽然具有与MCM-41相似的结构,但其将孔径扩展至更大的范围,并且克服了MCM-41水热稳定性差、模板剂昂贵等缺点,为介孔材料的改性和应用提供了更广泛的空间,又因为SBA-15具有可控制量的微孔,使之具有一般材料所不能取代的地位,可谓是介孔材料合成的一个里程碑。
一种基于介孔二氧化硅纳米粒子的护肤品及其制备方法
一、引言护肤品是一种常见的化妆品,它可以帮助人们保持皮肤的健康和美丽。
随着科技的发展,越来越多的新材料被应用于护肤品的制备中。
介孔二氧化硅纳米粒子作为一种新型材料,具有较高的比表面积和孔容量,以及良好的化学稳定性和生物相容性,因此被广泛应用于护肤品的制备中。
本文将介绍一种基于介孔二氧化硅纳米粒子的护肤品及其制备方法。
二、介孔二氧化硅纳米粒子在护肤品中的应用介孔二氧化硅纳米粒子具有微孔和介孔结构,可以在其中嵌载护肤品的有效成分,如维生素C、透明质酸等,从而提高护肤品的稳定性和渗透性。
介孔二氧化硅纳米粒子本身也具有吸附油脂和污垢的能力,可以起到清洁皮肤的作用。
介孔二氧化硅纳米粒子还具有良好的抗氧化性能,可以帮助护肤品延缓氧化反应,延长使用寿命。
三、介孔二氧化硅纳米粒子护肤品的制备方法1. 材料准备:将介孔二氧化硅纳米粒子和护肤品中的有效成分分别准备好。
2. 预处理介孔二氧化硅纳米粒子:可采用表面修饰或包覆方法,将介孔二氧化硅纳米粒子进行预处理,使其表面具有亲油亲水性,从而更好地与护肤品中的有效成分相容。
3. 混合制备:将经过预处理的介孔二氧化硅纳米粒子与护肤品中的有效成分进行混合,可以通过搅拌、超声波处理等方法将二者充分混合,使得有效成分被嵌载到介孔二氧化硅纳米粒子中。
4. 精细调整:根据护肤品的配方和性质,可以对混合体系进行精细调整,如调节pH值、粘度等参数,以确保最终制备的护肤品达到预期的性能要求。
四、介孔二氧化硅纳米粒子护肤品的优势1. 提高护肤品的稳定性:介孔二氧化硅纳米粒子具有较高的吸附能力,可以稳定嵌载护肤品中的有效成分,延长其使用寿命。
2. 提高护肤品的透皮性:由于介孔结构的存在,介孔二氧化硅纳米粒子可以增加护肤品的渗透性,使有效成分更容易被皮肤吸收。
3. 清洁皮肤:介孔二氧化硅纳米粒子具有较高的比表面积,可以吸附油脂和污垢,改善皮肤清洁度。
4. 抗氧化性能:介孔二氧化硅纳米粒子本身具有良好的抗氧化性能,可以帮助护肤品抵抗氧化反应,延缓产品的老化。
不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的可控制备及其生物学效应研究的开题报告
不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的可控制备及其生物学效应研究的开题报告导言:纳米颗粒在生物医学科学中的应用越来越广泛,其中,介孔二氧化硅纳米颗粒(mesoporous silica nanoparticles, MSN)由于具有良好的生物相容性、可控制备等优点而备受研究者们关注。
不同形貌的介孔二氧化硅纳米颗粒对其生物学效应的影响不同,因此,本研究将旨在探究不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法,并对其生物学效应进行研究。
资料收集:1. MSC的制备方法在制备介孔二氧化硅纳米颗粒时,可以采用模板法、溶胶-凝胶法、水热法等多种方法。
不同的制备方法会影响到纳米颗粒的形貌、孔径大小、孔结构等方面的性质。
其中,模板法是制备MSC的主要方法之一。
2. MSC形貌的影响MSC的形貌对其生物学效应有很大的影响。
采用不同的制备方法,可以制备出不同形貌的MSC,如球形、棒形、多孔形等。
研究表明,球形MSC与棒形MSC在细胞毒性、细胞内药物释放、靶向性等方面的性质不同。
3. MSC的生物学效应MSC作为一种有潜在应用价值的纳米材料,其生物学效应受到广泛关注。
研究表明,MSC对肿瘤细胞具有良好的抑制作用,同时还可以用于药物的缓释和靶向输送。
研究内容:1. 制备不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒本研究将采用溶胶-凝胶法、水热法等多种方法制备不同形貌的介孔二氧化硅纳米颗粒,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对其形貌和孔径结构进行表征。
2. 研究不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒的生物学效应将所制备的不同形貌介孔二氧化硅纳米颗粒照射于肿瘤细胞,在细胞毒性、药物释放、靶向性等方面对其效应进行研究,并与常规的化学制备方法进行比较分析。
预期结果:本研究将制备出不同形貌的介孔二氧化硅纳米颗粒,并解析其生物学效应,为其在肿瘤治疗、药物缓释等应用方面提供新的思路和方法。
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介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究
摘要:介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。
该文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,通过透射电镜(TEM)和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析,讨论了不同四甲氧基硅烷(TMOS)、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径、比表面积及孔径的影响。
关键词:介孔二氧化硅溶胶凝胶法
介孔材料是多孔材料中的重要组成部分,由于具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。
根据微观结构的区别,介孔二氧化硅可分为两大类型:一类则是以二氧化硅干凝胶和气凝胶为代表的无序介孔固体,其中介孔的形状不规则但是相互连通。
孔形常用墨水瓶形状来近似描述,细颈处相当于不同孔之间的通道。
另一类是Back等人[1-2] 于1992年首次报道的M41S(MCM-41,MCM-48,MCM-50)系列的介孔二氧化硅,其结构特点是孔径大小均匀,按六方有序排列,在不同制备条件下,孔径在1.5~10 nm范围内可连续调节。
孔形可分三类:定向排列的柱形孔;平行排列的层状孔;三维规则排列的多面体孔。
这种合成方法可以得到均一的多孔结构,引起了在多相催化、吸附分离以及高等无机材料等学科领域研究人员的浓厚兴趣[3-6]。
介孔材料在种类及应用上都得到了蓬勃的发展。
目前合成介孔材料主要采用水热合成法、室温合成、微波合成、湿胶合成法以及相转移法等。
介孔材料的合成涉及到诸多的影响因素。
比如说,一种模板剂可以合成出多种介孔材料,这就显示了合成过程中胶凝条件所起的重要作用:OH-浓度、投料比、各种原料的溶解度、凝胶老化时间、晶化时间、晶化温度、升温速度以及搅拌速度等都可能成为影响合成结果的因素。
而有的合成方法是利用几种模板剂合成出同一种介孔材料。
对于这种情况,模板剂相当于体积填充物,对分子筛结构的形成并无至关重要的贡献。
溶胶-凝胶法就是将金属醇盐溶解在有机溶剂中,通过水解聚合反应形成均匀的溶胶(Sol),进一步反应并失去大部分有机溶剂化成凝胶(Gel),再通过后处理,制备成所需材料的化学方法。
Stober等人[7]发现用氨水作为硅烷(如四甲氧基硅烷,TEOS)水解反应的催化剂可以控制SiO2粒子的形状和粒径,制备出了粒径较为单一且分散性良好的,直径在50 nm到2 μm的SiO2纳米粒子。
SiO2的粒径易受反应物的影响,如水和氨水的浓度、硅酸酯的类型(正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丙酯等)、不同的醇(甲醇、乙醇、丙醇、戊醇等)、催化剂的种类(酸或碱)及不同的温度等,对这些影响因素的调控,可以获得各类结构的纳米SiO2[8-9]。
1 实验部分
1.1 实验仪器及试剂
实验仪器:250 mL圆底三颈烧瓶,机械搅拌装置,250 mL量筒,1 mL移液管,恒温水浴锅,透射电镜(TEM)(Tecnai 12,荷兰Philips 公司),扫描电镜(SEM)(S-4800,日本,电压15 kV)试剂:十六烷基三甲基溴化铵(C19H42BrN,CTAB,A.R.,江苏永华精细化工品有限公司),四甲氧基硅烷(C4H12O4Si,TEOS,A.R.,阿拉丁化学试剂有限公司),氢氧化钠(NaOH,A.R.,国药集团化学试剂有限公司),其它试剂均为分析纯并用去离子水配制。
1.2 实验步骤
介孔二氧化硅纳米粒子的合成参考Lai等人的文献[10]:取一定量的CTAB溶于96 mL去离子水,并加入到三颈烧瓶中,再将0.70 mL 2.00 M NaOH水溶液加入并充分混合均匀,将烧瓶放入水浴锅中加热,温度稳定到80 ℃后,将一定量的TEOS逐滴加入烧瓶中,反应在搅拌进行2 h,体系冷却后过滤得到白色固体,将产物置于在550 ℃的烘箱中煅烧5 h,即可得到介孔二氧化硅纳米粒子。
2 结果与讨论
我们通过上述方法制备得到介孔二氧化硅纳米粒子,会随着CTAB和TEOS的加入量不同而得到不同孔径、不同粒径的产物。
当称取的CTAB分别为0.10 g、0.20 g和0.25 g,而固定TEOS为1mL 时,分别得到不同的介孔二氧化硅纳米粒子,分别用透射电镜表征如图1所示。
用低温氮吸附法测定介孔二氧化硅纳米粒子的比表面积、
平均孔径和孔容,具体数据见表1所示。
从以上的实验数据可以看出,CTAB量的改变几乎不影响介孔二氧化硅纳米粒子的粒径,但是介孔二氧化硅纳米粒子的比表面积会随着CTAB量的增加而增加,相对来说,当CTAB的加入量为0.20 g 时,介孔二氧化硅纳米粒子的粒径更均一,平均孔径较小。
另外,我们还讨论了加入不同TEOS量对介孔二氧化硅纳米粒子粒径的影响。
固定CTAB为0.20 g,分别向反应体系中加入TEOS为0.5 mL、1 mL和1.5 mL,得到不同粒径的介孔二氧化硅纳米粒子,分别用透射电镜表征如图2所示。
用低温氮吸附法测定介孔二氧化硅纳米粒子的比表面积、平均孔径和孔容。
具体数据见表2所示。
由以上两组数据可以看出,随着TEOS量的增加,介孔二氧化硅纳米粒子的粒径成增大趋势,而比表面积成下降趋势。
3 结语
该文采用CTAB为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,制备得到的产物粒径分布较均匀。
通过透射电镜和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅粒子的结构和性能进行了分析,发现CTAB量的改变几乎不影响介孔二氧化硅纳米粒子的粒径,但是介孔二氧化硅纳米粒子的比表面积会随着CTAB量的增加而增加;而随着TEOS量的增加,介孔二氧化硅纳米粒子的粒径成增大趋势,而比表面积成下降趋势。
参考文献
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