CN104609433A - 一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法 - Google Patents

一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，室温下，将油酸钠以及氯化钙加入到含有去离子水、无水乙醇、正己烷的三口烧瓶中，水浴加热回流一定时间后，经过后处理制得油酸钙；将制得的油酸钙加入到含有乙醇、油溶性溶剂的三口烧瓶中，45℃下使其充分溶解，随后加入硅酸钠的水溶液，水浴加热回流一定时间；将制得的样品分别用去离子水、乙醇交替洗涤，干燥后，将样品在马弗炉中煅烧即得纳米β-硅酸钙空心球。本发明操作方法简单、重复性好、反应条件易控，可制备分散性较好的纳米β-硅酸钙空心球。

Description

一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法
技术领域
本发明属于纳米β-硅酸钙空心球的制备领域，特别涉及一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法。
背景技术
近几年来，人们对硅酸钙的生物活性给予了很大的关注，并试图将其用于生物领域。实验证明，硅酸钙具有良好的诱导类骨羟基磷灰石形成能力和体外生物活性，而且在模拟体液中，羟基磷灰石在硅酸钙表面形成的速度大于在其他生物玻璃和玻璃-陶瓷表面形成的速度。将硅酸钙喷涂至钛合金表面形成涂层，该涂层也具有良好的生物活性。体内外实验表明硅酸钙无细胞毒性且具有良好的生物活性，具有促进成骨细胞生长的作用。
目前，关于制备纳米β-硅酸钙空心球的研究报道较少，而纳米空心球作为一种新型功能材料，具有很大的内部空间，这种特殊的结构使它可作为客体物质的载体，从而在医学和制药领域有着广泛的应用，例如药物控制释放，生物标记等。此外，空心球的结构还使得这种材料与其它材料相比具有低密度、高比表面积的特点，因而其应用领域不断拓宽。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种油水界面法制备的纳米β-硅酸钙空心球的方法，该方法操作方法简单、重复性好、反应条件易控，能制备出分散性较好的纳米β-硅酸钙空心球。
为了解决上述问题，本发明提供了一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：室温下，将油酸钠、氯化钙分别加入到含有无水乙醇、正己烷以及去离子水的三口烧瓶中，水浴加热回流，经过后处理制得油酸钙；
步骤2)：将制得的油酸钙加入到含有乙醇、油溶性溶剂的三口烧瓶中，45℃下使其充分溶解，随后加入硅酸钠的水溶液，水浴加热回流；
步骤3)：将制得的样品分别用去离子水、乙醇交替洗涤，干燥后，将样品在马弗炉中煅烧即得纳米β-硅酸钙空心球。
优选地，所述步骤1)中油酸钠的摩尔浓度为3.0mol/L，其溶解温度为45℃。
优选地，所述步骤1)中氯化钙的摩尔浓度为3.0mol/L。
优选地，所述步骤1)中水浴的温度为70～75℃，回流时间为2-4h。
优选地，所述步骤2)中油酸钙的摩尔浓度为0.25mol/L。
优选地，所述步骤2)中油溶性溶剂为环己烷、正己烷或甲苯。
优选地，所述步骤2)中硅酸钠的摩尔浓度为0.25mol/L。
优选地，所述步骤2)中水浴的温度为70～75℃，回流时间为2-4h。
优选地，所述步骤3)中交替洗涤具体为：先用无水乙醇洗涤，然后以8000rpm离心分离10min去除上清液；去离子水洗涤，8000rpm离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；最后用无水乙醇洗涤，在8000rpm下离心分离10min得到沉淀。
优选地，所述步骤3)中的干燥温度为60℃。
优选地，所述步骤3)中马弗炉的煅烧温度为800-900℃，煅烧时间为2h。
本发明采用油水界面法合成了纳米β-硅酸钙空心球。油水界面法，是化学反应发生在两相的界面，一般是两个互不相容的油水界面发生的反应。利用反应中的两个相，可以将反应物分别分散在上下两个液体中，使产物合成于两相的界面处，进而改变晶体的各种理化性质。该方法的主要优点是操作方法简单、重复性好、反应条件易控、制备出的纳米β-硅酸钙空心球的直径为100-300nm，壁厚9-18nm。
与现有技术相比，本发明具有如下的突出的优异效果：
(1)本发明的操作方法简单、重复性好、反应条件易控、温度要求较低。
(2)本发明制备出的低温相的纳米β-硅酸钙空心球的直径为100-300nm，壁厚为9-18nm，分散性好。
附图说明
图1为本发明提供的纳米β-硅酸钙空心球制备方法的工艺流程图；
图2为实施例1-3制得的纳米β-硅酸钙空心球的X射线衍射图的比较图；
图3为实施例1-3制得的纳米β-硅酸钙空心球的TEM图的比较图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
(1)称取9.1g油酸钠，45℃溶解于10.0ml的去离子水中。待油酸钠完全溶解后，加入3.0mol/L的氯化钙水溶液。在向体系中加入35.0mL正己烷，以及20.0mL无水乙醇。水浴加热至回流，磁力搅拌2h。
(2)待反应完成后，降温至0℃，有白色的固体析出，真空过滤，干燥制备油酸钙。
(3)称取2.3g油酸钙，45℃溶解于15.0mL的环己烷、10.0mL的无水乙醇中。待油酸钙完全溶解后，加入0.25mol/L的硅酸钠水溶液。水浴加热至回流，磁力搅拌2h。
(4)反应结束后，首先无水乙醇洗涤，然后在8000rpm离心分离10.0min去除上清液；去离子水洗涤，然后在8000rpm离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；无水乙醇洗涤，在8000rpm下离心分离10min得到沉淀。鼓风干燥箱内60℃干燥，于马弗炉中800℃煅烧2h即得到纳米β-硅酸钙空心球。
实施例2
(1)称取9.1g油酸钠，45℃溶解于10.0mL的去离子水中。待油酸钠完全溶解后，加入3mol/L的氯化钙水溶液。在向体系中加入35.0ml正己烷，以及20.0ml无水乙醇。水浴加热至回流，磁力搅拌3h。
(2)待反应完成后，降温至0℃，有白色的固体析出，真空过滤，干燥制备油酸钙。
(3)称取2.3g油酸钙，45℃溶解于15.0mL的正己烷、10.0mL的无水乙醇中。待油酸钙完全溶解后，加入0.25mol/L的硅酸钠水溶液。水浴加热至回流，磁力搅拌3h。
(4)反应结束后，首先无水乙醇洗涤，然后在8000rpm离心分离10min去除上清液；去离子水洗涤，然后在8000rpm离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；无水乙醇洗涤，在8000rpm下离心分离10min得到沉淀。鼓风干燥箱内60℃干燥，于马弗炉中900℃煅烧2h即得到纳米β-硅酸钙空心球。
实施例3
(1)称取9.1g油酸钠，45℃溶解于10.0mL的去离子水中。待油酸钠完全溶解后，加入3.0mol/L的氯化钙水溶液。在向体系中加入35.0mL正己烷，以及20.0mL无水乙醇。水浴加热至回流，磁力搅拌4h。
(2)待反应完成后，降温至0℃，有白色的固体析出，真空过滤，干燥制备油酸钙。
(3)称取2.3g油酸钙，45℃溶解于15.0mL的甲苯、10.0mL的无水乙醇中。待油酸钙完全溶解后，加入0.25mol/L的硅酸钠水溶液。水浴加热至回流，磁力搅拌4h。
(4)反应结束后，首先无水乙醇洗涤，然后在8000rpm离心分离10min去除上清液；去离子水洗涤，然后在8000rpm离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；无水乙醇洗涤，在8000rpm下离心分离10min得到沉淀。鼓风干燥箱内60℃干燥，于马弗炉中800℃煅烧2h即得到纳米β-硅酸钙空心球。
如图1所示，为本发明提供的一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的反应流程图。
图2为实施例1-3制得的纳米β-硅酸钙空心球的XRD图谱的比较图，其中，a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3。
图3为实施例1-3制得的纳米β-硅酸钙空心球的TEM图谱的比较图，其中a、b为实施例1，c、d为实施例2，e、f为实施例3。
由图可知，实施例1制备的纳米β-硅酸钙空心球的直径为103-338nm，壳厚为9-18nm，球完整性较好；实施例2制备的纳米β-硅酸钙空心球的直径为119-318nm，壳厚为7-25nm，部分球破裂；实施例3制备的纳米β-硅酸钙的空心球的直径为91-187nm，壳厚为5-19nm，部分球破裂。

Claims (11)

1.一种油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：室温下，将油酸钠、氯化钙分别加入到含有无水乙醇、正己烷以及去离子水的三口烧瓶中，水浴加热回流，经过后处理制得油酸钙；
步骤2)：将制得的油酸钙加入到含有乙醇、油溶性溶剂的三口烧瓶中，45℃下使其充分溶解，随后加入硅酸钠的水溶液，水浴加热回流；
步骤3)：将制得的样品分别用去离子水、乙醇交替洗涤，干燥后，将样品在马弗炉中煅烧即得纳米β-硅酸钙空心球。
2.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤1)中油酸钠的摩尔浓度为3.0mol/L，其溶解温度为45℃。
3.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤1)中氯化钙的摩尔浓度为3.0mol/L。
4.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤1)中水浴的温度为70～75℃，回流时间为2-4h。
5.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤2)中油酸钙的摩尔浓度为0.25mol/L。
6.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤2)中油溶性溶剂为环己烷、正己烷或甲苯。
7.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤2)中硅酸钠的摩尔浓度为0.25mol/L。
8.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤2)中水浴的温度为70～75℃，回流时间为2-4h。
9.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤3)中交替洗涤具体为：先用无水乙醇洗涤，然后以8000rpm离心分离10min去除上清液；去离子水洗涤，8000rpm离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；最后用无水乙醇洗涤，在8000rpm下离心分离10min得到沉淀。
10.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤3)中的干燥温度为60℃。
11.如权利要求1所述的油水界面法制备纳米β-硅酸钙空心球的方法，其特征在于，所述步骤3)中马弗炉的煅烧温度为800-900℃，煅烧时间为2h。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106542535A (zh) * 2016-10-11 2017-03-29 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种早强型混凝土外加剂的制备方法
CN106630723A (zh) * 2016-10-11 2017-05-10 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种混凝土早强剂的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51129425A (en) * 1975-03-27 1976-11-11 Osaka Patsukingu Seizoushiyo K Manufacturing of silicaa calciumcarbonat composite plastics
JPS5493698A (en) * 1977-12-30 1979-07-24 Tokuyama Soda Co Ltd Calcium silicate and production thereof
CN101734673A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 贵阳宝源阳光硅业有限公司 一种硅酸钙及其制备方法
CN103449460A (zh) * 2012-06-05 2013-12-18 中央民族大学 一种硅酸钙水合物纳米材料的制备方法
EP2781485A1 (en) * 2011-11-15 2014-09-24 Nagoya Institute Of Technology Hollow nanoparticles and method for producing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51129425A (en) * 1975-03-27 1976-11-11 Osaka Patsukingu Seizoushiyo K Manufacturing of silicaa calciumcarbonat composite plastics
JPS5493698A (en) * 1977-12-30 1979-07-24 Tokuyama Soda Co Ltd Calcium silicate and production thereof
CN101734673A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 贵阳宝源阳光硅业有限公司 一种硅酸钙及其制备方法
EP2781485A1 (en) * 2011-11-15 2014-09-24 Nagoya Institute Of Technology Hollow nanoparticles and method for producing same
CN103449460A (zh) * 2012-06-05 2013-12-18 中央民族大学 一种硅酸钙水合物纳米材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EIICHI TOORISAKA ET AL.: "Preparation of Hollow Calcium Silicate Microparticles by Simple Emulsion", 《JOURNAL OF ENCAPSULATION AND ADSORPTION SCIENCES》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106542535A (zh) * 2016-10-11 2017-03-29 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种早强型混凝土外加剂的制备方法
CN106630723A (zh) * 2016-10-11 2017-05-10 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种混凝土早强剂的制备方法
CN106630723B (zh) * 2016-10-11 2019-06-28 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种混凝土早强剂的制备方法
CN106542535B (zh) * 2016-10-11 2019-12-27 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种早强型混凝土外加剂的制备方法

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