本发明专利技术首先将含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液与油酸包裹的γ-Fe2O3的甲苯分散液混合、反应，进行磁性纳米粒子掺杂，然后将产物分散于溶剂中，并与胺类化合物混合、反应进行季铵化，再与贵金属化合物在水中混合、反应，并将产物与表面活性剂和正硅酸乙酯混合、反应，最后经高温煅烧，得到固载贵金属的多孔二氧化硅微球。本发明专利技术采用微米尺寸的含环氧基团的多孔高分子微球为模板，引入带正电荷的季胺阳离子，从而通过静电相互作用固载多种贵金属前体，制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球尺寸均匀且分散性良好；同时，本发明专利技术使用的多孔高分子微球模板的孔径为等级分布，经高温煅烧后，分等级孔得以保留，使得制备的微球具有分等级孔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料
，尤其涉及一种。
技术介绍
微米级的多孔二氧化硅微球材料是近年来兴起的崭新的材料体系，其具有规整的孔道结构和连续可调的孔径、较大的比表面积和孔容、良好的热稳定性和化学稳定性，因而在分析、催化和分离等很多领域都有着广泛的应用。比如其可用作催化剂载体，提高催化剂的接触面积，从而提高催化效率；还可以作为磁性材料包覆剂，有效增强磁性纳米粒子的磁响应速度，显著提高磁性纳米粒子的化学稳定性和分散性；并且由于多孔二氧化硅具有较高的机械强度及耐热、耐溶剂的性能，还常被用作催化转化、酶固定和液相色谱的支持骨架。现有技术公开了多种多孔二氧化硅微球的制备方法，如Deng等以表面包覆二氧化硅的纳米四氧化三铁为磁核，以十六烷基三甲基溴化铵为模板，成功制得尺寸均一的磁性介孔纳米球(J. Am. Chem. Soc.，2008，130，28);此外，CN101927147A公开了一种纳米级磁性二氧化硅复合微球的制备方法，首先将四氧化三铁磁性纳米粒子改性，使其表面羧基化，然后与二氧化硅复合，经固液分离获得5(T2000nm的磁性复合微球，球内磁性纳米粒子粒径为4 20nm ；CN102145896A公开了以四氧化三铁为磁核，中性表面活性剂聚醚胺为模板，加入硅源和一定量的醇，制备三维介孔孔道的超顺磁性二氧化硅介孔纳米颗粒的方法。现有技术中，对于固载贵金属纳米粒子的多孔二氧化硅微球的制备方法报道较少，CN102688760A公开了采用Fe3O4微球作为磁核，利用聚乙烯吡咯烷酮对其表面进行修饰，然后固载醋酸铜，以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，正硅酸乙酯为硅源，包覆多孔二氧化硅壳层，制备核壳型Fe304/Cu0/pSi02磁性复合催化材料的技术；Zhao等以Fe3O4为磁核，首先通过溶胶-凝胶化过程在其表面包覆一层二氧化硅壳层，然后用硅烷偶联剂对得到的复合微球表面进行修饰以引入氨基，从而固载金纳米粒子，最后以十六烷基三甲基溴化铵为致孔剂，正硅酸乙酯为硅源，溶胶凝胶化形成介孔二氧化硅外壳层，从而得到具有催化活性的固载金纳米粒子磁性介孔二氧化硅复合微球(J. Am. Chem.Soc.，2010，132，8466)。但是，上述技术均要对磁性纳米粒子进行改性，使得制备过程比较繁琐，并且，将磁性纳米粒子作为磁核，在其表面包覆二氧化硅的过程中，二氧化硅会单独成核，使得到的复合材料分散性不好，没有孔道形成或只得到纳米级孔道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种，制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球分散均匀，具有微米级的分等级孔。本专利技术提供了一种，包括A)将含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液与油酸包裹的Y-Fe2O3的甲苯分散液混合、反应得到掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球；B)将步骤A)得到的掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与胺类化合物混合、反应得到季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球；C)将步骤B)得到的季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球与贵金属化合物在水中混合、反应得到固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；D)将步骤C)得到的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与表面活性剂和正硅酸乙酯混合、反应得到二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；E)将步骤D)得到的二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球进行高温煅烧，得到固载贵金属的多孔二氧化硅微球。优选的，所述含有环氧基团的多孔高分子微球的粒径为2 μ πΓ4μπι，孔径为60nnT80nm。优选的，所述含有环氧基团的多孔高分子微球与所述油酸包裹的Y-Fe2O3的质量比为3 0.1 3。优选的，所述掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球与所述胺类化合物的质量比为I 0. 5 1. 5。优选的，所述季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球与所述贵金属化合物的质量比为 I 0. 02 O. 20。优选的，所述固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球与所述表面活性剂和正硅酸乙酯的质量比为1:0. 5^2 :3 8。 优选的，所述胺类化合物选自盐酸三甲胺和乙二胺中的任意一种或两种。优选的，所述贵金属化合物选自氯金酸、氯钼酸和二氯化钯中的任意一种或几种；所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的任意一种或两种。优选的，所述含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液中，所述含有环氧基团的多孔高分子微球的浓度为O. 01g/mLO. 05g/mL ;所述油酸包裹的Y-Fe2O3的甲苯分散液的浓度为O. 002g/mL O. 04g/mL。优选的，所述步骤B)和步骤D)中，所述溶剂独立的选自水、甲醇和乙醇中的任意一种或几种。本专利技术首先将含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液与油酸包裹的Y-Fe2O3的甲苯分散液混合、反应得到掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球，然后将其分散于溶剂中，并与胺类化合物混合、反应得到季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球，然后与贵金属化合物在水中混合、反应得到固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球，然后将其分散于溶剂中，并与表面活性剂和正硅酸乙酯混合、反应得到二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球，最后经高温煅烧，得到固载贵金属的多孔二氧化硅微球。本专利技术采用微米尺寸的含环氧基团的多孔高分子微球为模板，微球含有的环氧基团可以被胺类化合物开环，引入带正电荷的季胺阳离子，从而通过静电相互作用有效的固载多种贵金属前体，使得制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球尺寸均匀且分散性良好；同时，本专利技术使用的多孔高分子微球模板的孔径为等级分布，其固载贵金属前体并经过高温煅烧后，分等级孔得以保留，使得制备的微球具有分等级孔。附图说明图1是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的扫描电子显微镜图；图2是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的局部放大扫描电子显微镜图；图3是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的透射电子显微镜图；图4是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的局部放大透射电子显微镜图；图5是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的粒径分布图；图6是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的X射线衍射图谱； 图7是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的氮气固载-解固载等温线；图8是本专利技术实施例2制备的固载贵金属的多孔二氧化硅微球的孔径分布图。具体实施例方式本专利技术提供了一种多孔二氧化硅的制备方法，包括以下步骤A)将含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液与油酸包裹的Y-Fe2O3的甲苯分散液混合、反应得到掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球；B)将步骤A)得到的掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与胺类化合物混合、反应得到季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球；C)将步骤B)得到的季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球与贵金属化合物在水中混合、反应得到固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；D)将步骤C)得到的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与表面活性剂和正硅酸乙酯混合、反应得到二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；E)将步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固载贵金属的多孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，包括：A）将含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液与油酸包裹的γ?Fe2O3的甲苯分散液混合、反应得到掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球；B）将步骤A）得到的掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与胺类化合物混合、反应得到季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球；C）将步骤B）得到的季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球与贵金属化合物在水中混合、反应得到固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；D）将步骤C）得到的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与表面活性剂和正硅酸乙酯混合、反应得到二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；E）将步骤D）得到的二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球进行高温煅烧，得到固载贵金属的多孔二氧化硅微球。
【技术特征摘要】
1.一种固载贵金属的多孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，包括A)将含有环氧基团的多孔高分子微球的甲苯分散液与油酸包裹的Y-Fe2O3的甲苯分散液混合、反应得到掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球；B)将步骤A)得到的掺杂磁性纳米粒子的多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与胺类化合物混合、反应得到季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球；C)将步骤B)得到的季胺功能化的磁性多孔高分子复合微球与贵金属化合物在水中混合、反应得到固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；D)将步骤C)得到的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球分散于溶剂中，然后与表面活性剂和正硅酸乙酯混合、反应得到二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球；E)将步骤D)得到的二氧化硅复合的固载贵金属前体的磁性多孔高分子复合微球进行高温煅烧，得到固载贵金属的多孔二氧化硅微球。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有环氧基团的多孔高分子微球的粒径为2 μ m 4 μ m,孔径为60nm 80nm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有环氧基团的多孔高分子微球与所述油酸包裹的Y -Fe2O3的质量比为3 :0.1 3。4.根据权利要求1所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，陈江来，任连兵，腾超，江必旺，赵劲，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：
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