一种中空/蛋黄-蛋壳结构的氧化硅纳米球及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115849394A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211528847.8(22)申请日2022.11.30(71)申请人云南师范大学地址650504云南省昆明市呈贡区吴家营聚贤街768号(72)发明人王雪辜仕椿王如意邓梨萍何亚鹏(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594专利代理师孔凡梅(51)Int.Cl.C01B33/18(2006.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种中空/蛋黄-蛋壳结构的氧化硅纳米球及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球及其制备方法，涉及材料制备技术领域，所述方法包括：S1、向反应瓶中加入表面活性剂和水或表面活性剂、水和内核添加剂，并超声分散；S2、将步骤S1中的反应瓶进行水浴加热并搅拌，直至温度稳定；S3、向步骤S2中反应瓶逐滴加入结构导向剂和硅源，继续反应；S4、将步骤S3得到的产物进行离心分离和洗涤，除去多余的反应物；S5、将步骤S4得到的产物重新分散在酸性的乙醇溶液中于80℃下加热2h，再将溶液进行离心分离，重复2‑3次步骤S5后得到氧化硅纳米球。本发明通过一步设计合成中空或蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球，合成方法简单，制备得到的氧化硅纳米球具有性质可控、形貌单一以及单分散的优点。CN115849394ACN115849394A权利要求书1/1页1.一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、向反应瓶中加入表面活性剂和水或表面活性剂、水和内核添加剂，并超声分散；S2、将步骤S1中的反应瓶进行水浴加热并搅拌，直至温度稳定；S3、向步骤S2中反应瓶逐滴加入结构导向剂和硅源，继续反应；S4、将步骤S3得到的产物进行离心分离和洗涤，除去多余的反应物；S5、将步骤S4得到的产物重新分散在酸性的乙醇溶液中加热，再将溶液进行离心分离后得到氧化硅纳米球。2.根据权利要求1所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括：硫代甜菜碱(LSB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。3.根据权利要求1所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，所述内核添加剂包括：Fe2O3纳米粒子、Au纳米粒子或SiO2纳米球中的一种。4.根据权利要求1‑3任意一项所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的水浴加热温度为35～55℃；加热时间为2～24h；搅拌速度为600～1000r/min。5.根据权利要求1所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，所述结构导向剂为3‑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)。6.根据权利要求1所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，所述硅源包括：正硅酸乙酯、双(三乙氧基硅基)甲烷或1,2‑双(三乙氧基硅基)乙烷中的一种。7.一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球，采用如权利要求1‑6任意一项所述的方法制备而成，其特征在于，所述氧化硅纳米球的结构为中空结构或蛋黄‑蛋壳结构。8.根据权利要求7所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球，其特征在于，所述中空结构的氧化硅纳米球的粒径为80nm～140nm。9.根据权利要求7所述的一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球，其特征在于，所述蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球的粒径为80nm～300nm。2CN115849394A说明书1/5页一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种中空/蛋黄‑蛋壳结构的氧化硅纳米球及其制备方法。背景技术[0002]纳米材料由于具有独特的理化性质、特殊的结构、高稳定性以及纳米级的尺寸等优点，一直是材料领域研究的热点。近些年来，各种具有不同组成和不同结构的纳米材料也相继被合成和应用在不同的研究领域。中空或蛋黄‑蛋壳结构的纳米粒子由于其独特的空腔结构、可移动的内核、高比表面积等特点，作为新型的纳米结构，在许多重要的研究领域都表现出了一定的应用潜力，如催化、生物医学、吸附等。目前报道的制备中空结构的纳米粒子的方法主要有硬模板法、软模板法、牺牲模板法等；制备蛋黄‑蛋壳结构的纳米粒子的方法主要有选择性刻蚀法、软模板法、电置换法等。整体来说，应用现有的制备方法合成得到的中空或蛋黄‑蛋壳结构的纳米粒子，合成过程相对较复杂，粒子的形态可控性差，外壳物质组成的选择性差，这些都在一定程度上限制了中空或蛋黄‑蛋壳结构的纳米材料的应用领域。而如何制备性质可控、形貌单一、单分散的中空或蛋黄‑蛋