超臨界流體輔助制備壁厚可控的中空SiO2微球.pdf

1、近年來(lái)，各種具有特殊結(jié)構(gòu)和形貌的納米材料引起了人們的廣泛關(guān)注，其中，中空多孔微米/納米材料具有多孔結(jié)構(gòu)，良好的流動(dòng)性和大的比表面積，同時(shí)還具有一個(gè)內(nèi)部空穴，可以做為儲(chǔ)存或者反應(yīng)的空間。帶有孔道的殼可以有效的控制包括藥物，基因，染料，墨水，化妝品，農(nóng)藥和食物等物質(zhì)的釋放，尤其受到重視，二氧化硅材料就是其中之一。另外，超臨界二氧化碳以其優(yōu)良的傳質(zhì)性，滲透性以及無(wú)毒、廉價(jià)等特性，被廣泛應(yīng)用于材料的制備及改性。本論文著重借助超臨界二氧化碳技術(shù)制

2、備中空結(jié)構(gòu)的二氧化硅微球并對(duì)其形貌進(jìn)行調(diào)控。
　　 第二章中，首先采用無(wú)皂乳液聚合法制備了可用作模板的尺寸大小均一，結(jié)構(gòu)完整，不同交聯(lián)度的聚苯乙烯微球。選擇合適的超臨界流體處理?xiàng)l件，在保持聚合物微球形貌穩(wěn)定的前提下，借助超臨界CO2良好的滲透?jìng)髻|(zhì)性能，將二氧化硅前軀體正硅酸乙酯(TEOS)滲透進(jìn)入PS模板內(nèi)部，經(jīng)過(guò)水解在模板表面形成均一的SiO2殼層。高溫焙燒后，便得到了結(jié)構(gòu)完整，壁厚均勻的中空二氧化硅微球。另外，本論文還對(duì)超臨

3、界CO2輔助制備中空二氧化硅微球的機(jī)理進(jìn)行了深入探討。
　　 第三章中，通過(guò)改變TEOS/PS比率，本論文實(shí)現(xiàn)了對(duì)中空二氧化硅微球壁厚的調(diào)控。不僅可以通過(guò)調(diào)節(jié)超臨界處理過(guò)程中TEOS的量以及水解過(guò)程中補(bǔ)加TEOS的量，將壁厚增大至60nm；還可通過(guò)改變超臨界處理過(guò)程的壓力和處理時(shí)間，控制TEOS滲透進(jìn)入聚合物微球模板內(nèi)部的量，對(duì)最終的壁厚在小范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　 中空介孔二氧化硅微球在藥物緩釋方面的應(yīng)用已成為研究熱點(diǎn)，

4、據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，介孔的孔徑大小在藥物選擇和釋藥動(dòng)力學(xué)過(guò)程中起著重要作用。于是，在第四章中，在前兩部分工作的基礎(chǔ)上，本論文采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為制孔劑，制備出了孔徑大小約為3nm的中空介孔二氧化硅微球。借助Stucky和Huo提出的“協(xié)同自組裝”（cooperative self-assemble）機(jī)理，對(duì)介孔成型的機(jī)理也進(jìn)行了初步探討。同時(shí)，通過(guò)改變水解過(guò)程中TEOS的量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中空介孔二氧化硅微球的壁厚進(jìn)行了控制。

5、另外，還通過(guò)加入十四烷，將介孔的孔徑增大到了4.76nm。為下一步研究壁厚及孔徑大小對(duì)藥物緩釋的影響奠定了基礎(chǔ)。
　　 在本論文中，研究了利用超臨界CO2制備中空二氧化硅微球的可行性，并對(duì)制備機(jī)理進(jìn)行了深入探討。借助該技術(shù)，本文對(duì)中空微球的形貌、壁厚進(jìn)行了調(diào)控，建立了一種借助超臨界流體技術(shù)制備中空微球的新方法。在此基礎(chǔ)上，本文將其拓展到介孔中空二氧化硅微球的制備，并成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)介孔中空微球壁厚，空腔大小以及介孔大小的調(diào)節(jié)，這為下