一种中空二氧化硅微球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中空二氧化硅微球及其制备方法。本发明专利技术中空二氧化硅微球的制备方法，首先采用分散聚合的方法，在乙醇/水介质体系中以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为稳定剂，采用苯乙烯单体和少量阳离子型功能单体制备了表面带正电荷的改性聚苯乙烯(PS)微球，然后以氨水为催化剂，二氧化硅前驱体在改性PS微球表面水解缩聚，形成包覆改性PS微球表面的二氧化硅壳层，最后通过后续热处理去除模板，得到具有中空结构的二氧化硅微球，该制备方法通过调整原料组分的比例可以对中空二氧化硅球的尺寸、壁厚和形貌进行调控，所制备得到的中空二氧化硅微球可广泛应用于催化、吸附等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种中空二氧化硅微球及其制备方法
本专利技术涉及功能无机材料
，具体而言，涉及一种尺寸、壁厚、表面形貌可调的中空二氧化硅微球及其制备方法。
技术介绍
中空二氧化硅微球是一种具有特殊结构的无机微粒材料，其粒径在纳米至微米级，和传统的实心二氧化硅微球相比，中空结构使其具有高比表面积、低密度、质轻、表面渗透性强等诸多优点以及独特的声、光、磁、力和催化性能，因此在药物缓释、轻质填料、催化剂载体、低介电材料等领域具有非常突出的作用。目前，现有技术制备中空二氧化硅微球的方法有很多，例如公布号为CN102976341A的专利技术专利公开了一种“中空二氧化硅球形粉体材料的制备方法”，该方法将软硅用饱和溶解度的盐溶液浸泡，然后再将软硅干燥，并用高温火焰对其进行喷烧，便制得球形中空二氧化硅微球，该方法所得产品的粒径分布宽，而且其壳层厚度不可调控。另外一种广为应用的制备方法是模板法，通过调控模板的粒径分布便可以实现对二氧化硅中空微球的粒径大小及分布进行精确调控。模板法具体是指在模板表面包裹上一层或者是几层物质，得到核壳结构的微球，然后用物理或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)制备改性PS微球：将10～15质量份的水和85～90质量份的无水乙醇混合，在640～960rpm的搅拌速度下加入0.6～3质量份的聚乙烯吡咯烷酮、0.3～0.4质量份的水溶性偶氮类引发剂，待形成均一溶液后，加入10～15质量份的苯乙烯单体，在惰性气体保护下升高温度至70～75℃，苯乙烯单体发生聚合反应，反应1～1.5h后，同时加入共10～24质量份的苯乙烯单体和阳离子功能单体，反应8～24h后，得到表面带正电荷的改性PS微球；/n(2)制备PS/SiO

【技术特征摘要】
1.一种中空二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备改性PS微球：将10～15质量份的水和85～90质量份的无水乙醇混合，在640～960rpm的搅拌速度下加入0.6～3质量份的聚乙烯吡咯烷酮、0.3～0.4质量份的水溶性偶氮类引发剂，待形成均一溶液后，加入10～15质量份的苯乙烯单体，在惰性气体保护下升高温度至70～75℃，苯乙烯单体发生聚合反应，反应1～1.5h后，同时加入共10～24质量份的苯乙烯单体和阳离子功能单体，反应8～24h后，得到表面带正电荷的改性PS微球；
(2)制备PS/SiO2复合微球：将上述反应体系降温至50～55℃，加入质量浓度为25％～28％的氨水调节pH为8～9，保持搅拌速度不变，5～10min后加入12～18质量份的二氧化硅前驱体，反应1～2h，完成SiO2包覆改性PS微球的制备过程，将含有PS/SiO2复合微球的溶液在7000～8000rpm的转速下离心5～10min，并用无水乙醇洗涤沉淀物，干燥后得到PS/SiO2复合微球；
(3)去除模板：将步骤(2)干燥后的PS/SiO2复合微球进行煅烧，得到中空二氧化硅微球。


2.根据权利要求1所述的中空二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述水溶性偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的中空二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，在步骤(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文，朱常青，周静，祁琰媛，沈杰，简泽浪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42