一种大孔壁笼形二氧化硅空心球及其制备方法

摘要

本发明涉及一种大孔壁笼形二氧化硅空心球及其制备方法。所述二氧化硅空心球的球壁上具有介孔结构，所述介孔的孔径为2.5～11nm。本发明首先通过溶胶-凝胶法加表面活性剂导向法合成出高度分散、粒径均一的实心核/介孔壳SiO2球；再通过简单的碱/酸性溶液中后处理方法巧妙地除去SiO2球中的实心核而保持外壳介孔层完整，得到大孔壁笼形SiO2空心球。本发明的合成方法简单易行、无任何污染、产量高、成本低、效率高、极易工业化生产；所制得的具有大孔壁的笼形SiO2结构在大分子药物的传输、DNA和siRNA的装载和传输、催化、微反应器、吸附、分离、色谱等领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种制备大孔壁笼形二氧化硅空心球的方法，包括以下步骤： 1)先采用溶胶凝胶法合成实心SiO2球，再将硅源和有机硅烷偶联剂包覆于所述实心SiO2球的表面，得到具有实心核‑介孔壳结构的SiO2球； 2)将步骤1）中所述具有实心核‑介孔壳结构的SiO2球均匀分散于pH值为8.0～13.0的碱溶液或pH值为1.0～5.0的酸溶液中，于25℃～250℃下反应，收集产物； 3)将步骤2）所得产物经洗涤、干燥、煅烧除去有机硅烷偶联剂后，得到大孔壁笼形二氧化硅空心球； 所述二氧化硅空心球的球壁上具有介孔结构，所述介孔的孔径为2.5～11nm；所述二氧化硅空心球的球壁上具有墨水瓶形孔道结构； 所述溶胶‑凝胶法，包括步骤：将无水乙醇、水和氨水按（22～46）：（3～6.5）：1的体积比于20～40℃下混合均匀，然后加入体积为所述氨水体积1.4～2.4倍的硅源，搅拌形成溶液，即可得到实心SiO2球； 所述步骤1）中将硅源和有机硅烷偶联剂包覆于所述实心SiO2球的表面，包括步骤：将体积为所述氨水体积1.1～2.1倍的硅源和体积为所述氨水体积0.6～1倍的有机硅烷偶联剂混合均匀，然后加入到步骤1所得溶液中，搅拌，收集产物得到具有实心核‑介孔壳结构的SiO2球。