集空腔與介孔結構于一體的中空介孔氧化硅納米材料（HMSNs）因其高比表面積、可調孔徑、低密度和高滲透等特性,而在諸多領域展現(xiàn)了極大的潛在應用前景。該文對中空-介孔氧化硅納米顆粒的主要制備方法及其優(yōu)缺點進行了概述,著重闡述了硬核模板法、液體界面組裝法和界面重組與轉換法的研究進展;同時,介紹了中空介孔氧化硅納米顆粒在生物醫(yī)藥、催化和光學領域方面的應用。最后,對其制備和應用目前存在的挑戰(zhàn)以及后續(xù)突破方向進行了分析和展望。 

【文章來源】：精細化工. 2020,37(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

不同硬核模板制備HMSNs路線

不同硬核模板制備HMSNs路線

為實現(xiàn)中空-介孔SiO2的多種形貌調控，HAN等[24]基于水溶液中離子液體1-癸基-3-甲基咪唑氯化物（[Dmim]Cl）在氫鍵和π-π共軛作用下可形成球形膠束，TEOS在酸性溶液中水解速率快而縮合慢的特點，使其形成穩(wěn)定的低聚物Si(OC2H5)4–X(OH)X；經(jīng)90℃老化，[Dmim]Cl膠束堆積，球形體積增大，Si(OC2H5)4–X(OH)X在其表面聚合結晶，最終制得粒徑、殼層厚度分別約為4μm和200 nm的中空球形SiO2。當將非離子型表面活性劑P123(PEO20PPO70PEO20）引入到[Dmim]Cl膠束溶液后，其聚環(huán)氧丙烷（PPO）塊與[Dmim]Cl的疏水作用，使P123嵌入[Dmim]Cl膠束堆積球中形成混合膠束，而聚環(huán)氧乙烷（PEO）塊可通過氫鍵與硅酸鹽低聚物作用，改變膠束的自組裝形態(tài)，制得長、寬、內徑分別約為15、3、2μm的棱柱型中空管狀SiO2（圖2）。該法借助離子液體特性、表面活性劑、前驅體彼此之間的氫鍵作用，控制SiO2沿膠束模板定向成核、生長和排列，實現(xiàn)了對球形和管狀形貌顆粒調控，但合成的顆粒粒徑較大且分布較寬。YAN等[25]則利用自主合成的四苯乙烯（TPE）功能化雙子表面活性劑CTPE-C6-CTPE中TPE基團的疏水特性在水溶液中可形成空腔，再通過控制CTPE-C6-CTPE與CTAB之間的物質的量比，實現(xiàn)中空、撥浪鼓核-殼式結構的有效調控；合成的中空-介孔棒狀氧化硅雖然也存在粒徑均一度較低，但粒徑尺寸更�。ㄈ鏏IE-SNs-15顆粒的長、寬、殼層厚度分別約為350、200、12 nm），且具有良好的發(fā)光性能和熒光功能，其表面增加的疏水性和π-π共軛作用對疏水性抗癌藥物展現(xiàn)了更高的負載能力。為同步實現(xiàn)多功能HMSNs的制備，LI等[26]利用基于過渡金屬與雙齒狀配體構成的負電性配合物（L2EO4）可與帶正電荷的二嵌段共聚物（P2MVP128-b-PEO477），在電荷作用力的驅動下自組裝形成內（配合物）-外（共聚物）結構的混合膠束，再將SiO2沉積到共聚物表面后，通過煅燒制成內腔含有超小粒徑（<2 nm）金屬氧化物（如Mn、Co、Ni、Cu、Zn）的HMSNs（圖3a）；其可在催化、藥物傳遞和吸附等多個領域作為有效的納米反應器。而SUN等[27]不利用表面活性劑易形成空腔等特性，而直接采用1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷（BTEE）和TEOS混合物與水可形成O/W微乳液，同時也作為體系的硅源；使界面的BTEE/TEOS在堿的催化作用下發(fā)生水解、縮合后，油滴內部的BTEE/TEOS向界面擴散被迅速消耗，此時再向體系中加入CTAB-擴孔劑，成功合成了孔徑更大（4.2 nm）的有機-無機雜化HMSNs。且報道三甲苯相比于P123-2900、環(huán)己烷等擴孔劑，對殼層孔徑、顆粒分散性、中空空腔具有更明顯的促進效果（圖3b）。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]溶膠-凝膠法制備二氧化硅微球研究進展概述[J]. 郭倩,朱朋莉,孫蓉,汪正平.  集成技術. 2015(01)



本文編號：3455518