基于Pickering乳液构筑多孔氧化硅微球及其应用研究

发布时间：2025-05-12 22:11

　　具有特定尺寸和特殊结构的微球材料,如中空球材料、蛋黄-蛋壳材料、多室结构材料等,可作为负载催化活性单元、药物输送等的优良载体,在催化、药物输送、环境保护等领域表现出了巨大的应用潜力。本论文以Pickering乳液为模板,通过液滴微空间内不同条件下的溶胶凝胶过程构筑复杂结构的氧化硅微球材料,并对其进行表征和应用研究,主要内容包括:(1)以Pickering乳滴-聚苯乙烯球(PS)-十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)胶束三级模板法构筑多孔复杂结构微球材料。将含有CTAC、PS球的水溶液作为水相,正辛烷溶液作为油相,以甲基改性的氧化硅为乳化剂,在均质器高速搅拌下形成稳定的Pickering乳液。随后加入硅源正硅酸甲酯(TMOS)进行液滴内的聚合交联形成具有多级结构的复合微球PS/SiO2。通过调节PS的含量和氨水用量对微球材料结构进行调控。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TG)等对材料结构与组成进行表征,发现通过三级模板法可获得比表面积为47 m2/g,孔容为0.1 cm3/g,平均孔径为3 nm的复杂结构氧化硅微球。(2)多...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2 W/O反向Pickering乳液模板制备SiO2微胶囊[41]

魏涛课题组[41]利用改性后的单分散的SiO2纳米颗粒做为乳化剂,制备出反相W/O型Pickering乳液作为模板,通过溶胶-凝胶的方法获得了微亚米级别（300nm²μm）、壳层致密的SiO2微球,并且可以通过改变交联剂正硅酸乙酯（TEOS）的量来对微胶囊壳....

图1.3 Pckering乳液模板法制备固-液杂化催化材料过程图[42]

Zhang[42]等人以油包离子液体的Pickering液滴为模板,经过界面溶胶凝胶过程生长SiO2壳层,制备出包裹离子液体的固-液杂化材料(如图1.3所示)。内部离子液体可原位负载不同的催化活性单元,如酶、金属配合物等;而外部壳层可赋予液滴固体的特性;且通过液滴尺寸、交联参数控....

图1.4磁性MOF微胶囊的合过程示意图[43]

Bradshaw等人[43]报道了一种以Pickering乳液为模板,通过界面处金属-有机配体配位作用制备择形功能的MOF微胶囊的方法。如图1.4所示,以含磁性Fe3O4纳米粒子的UIO-66为乳化剂,在形成的液滴界面处生长微孔ZIF-8壳层,成功获得了具有选择渗透性的磁性MOF....

图1.5基于Pickering乳液制备有机-无机杂化微反应器的过程图[44]

在Pickering乳液界面上交联主要用来调控微胶囊壳层的厚度以获得空心结构,而液滴微空间内也可引入不同的组份,为获得不同结构的功能材料提供了平台。我们课题组[44]以氧化硅纳米空心球为固体乳化剂,通过Pickering液滴内聚合单体的原位聚合过程将疏水的分子催化剂(Rh-VBS....

本文编号：4045298