利用纳米碳酸钙为模板制备二氧化硅空心微球

发布时间：2021-08-21 15:51

　　二氧化硅空心微球因在催化、生物分子包裹、药物缓释和基因传输方面具有潜在的重要应用,而受到了研究人员的广泛关注。本研究以自制纳米碳酸钙作为模板,正硅酸乙酯为硅源,制备了结构完整的二氧化硅空心微球。结果表明:浓度为0.15%的氢氧化钙溶液制备的纳米碳酸钙具有完整的球形结构,随氢氧化钙浓度的提高,碳酸钙由球形结构开始转变为方解石晶体形式的块状或纤维状结构。正硅酸乙酯作为硅源通过水解作用形成单体,调节pH值可使得水解产物在纳米碳酸钙模板上成核生长并通过缩聚反应形成三维网络骨架,在去除模板和干燥后可得到结构完好的二氧化硅空心微球。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(S2)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

合成的纳米碳酸钙的XRD图

图1 合成的纳米碳酸钙的XRD图图2显示的是合成的纳米碳酸钙悬浮液的TEM图。对于左侧的样品A1,可以观察到具有球形形态的纳米碳酸钙颗粒,这些球形颗粒较为完整且大小均匀,粒径在20～40 nm之间。而随着氢氧化钙浓度的提高,合成的纳米碳酸钙表现为典型的方解石晶体形式,形成块状或纤维状堆叠,且颗粒尺寸相对较大。这种形态和粒径的改变主要与氢氧化钙的溶解和碳酸钙的沉淀过程有关。

制备的二氧化硅空心微球的XRD图如图3所示。二氧化硅空心微球是由无定型的二氧化硅骨架构成, 在XRD图中的表现形式为17～35°之间存在一个无定型二氧化硅的“馒头”峰。二氧化硅核壳形成后使用稀盐酸对纳米碳酸钙模板进行处理,使得碳酸钙溶解,从XRD图中未看到碳酸钙结晶相的存在,说明纳米碳酸钙模板基本消失。可能存在的结构为外部是二氧化硅外壳,内部是空心结构的球体。图4显示的是去除模板后的二氧化硅空心微球的TEM图。从图4中可以看到较为完整的球形结构,其中球形内部颜色较浅,为空心结构,球形外部颜色较深,为二氧化硅核壳结构。

【参考文献】：
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本文编号：3355898