CN107416849A - 一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，首先通过“一锅法”制备不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子的种子，然后采用“种子再生长”技术，通过固定正硅酸乙酯与种子的摩尔比，以及调整乳液体系中正硅酸乙酯，L‑赖氨酸(或者L‑赖氨酸盐酸盐)和纯净水的比例，加入适量的环己烷作为共溶剂，在加热，搅拌条件下，反应一定时间，即可制得不同粒径大小及分布的单分散纳米二氧化硅球。本发明方法简单，粒径可控，高度单分散，具有广泛的应用。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，涉及一种二氧化硅的制备方法，尤其涉及一种高度单分散的纳米二氧化硅粒子的制备方法，及基于该方法所得到的二氧化硅制品。
背景技术
纳米二氧化硅为无定形的白色蓬松粉沫，具备多孔性，无毒无味无污染，耐高温，其表面存在大量羟基和吸附水，具有粒径小、纯度高、比表面积大、分散性能好等特点。并凭借其优越的稳定性、补强性、触变性和优良的光学及机械性能，在高分子复合材料、电子封装材料、塑料、涂料、颜料、橡胶、陶瓷、胶粘剂、化妆品、催化剂载体及抗菌材料等领域有着广泛的应用。纳米材料的性能与材料的颗粒尺寸和形貌密切相关，材料的许多光学、电学、磁学等性能只有在材料的颗粒尺寸和形状较均匀时才能够在宏观上表现出来。因此控制材料颗粒的尺寸和形貌，特别是制备具有均匀尺寸和规则形貌的单分散材料是当前材料科学中的研究热点。
目前，人们已经可以采用多种方法在一定规模上制备出纳米级球形SiO2,但是当材料处于纳米尺度时，纳米SiO2粒子表面极高的表面活性，作用能强，容易彼此团聚，并且粒径的均匀性不太理想，因此要想制备单分散的球形纳米SiO2仍需要进一步研究。
1968年，详细报道了合成单分散纳米二氧化硅的工艺，二氧化硅纳米粒子通过将正硅酸乙酯加入包含碱性催化剂的水和乙醇混合溶液，由正硅酸乙酯水解形成。其中，氨水被用作碱性催化剂。工艺当中，溶剂组成为水和乙醇，氨水(显碱性)溶于水和乙醇混合溶剂当中作为碱性催化剂，pH通常在11-12；碱性环境促进了TEOS水解得到硅前驱体，然后硅前驱体缩合得到SiO2，乙醇在其中起到了分散的作用，水和乙醇两者混溶，无法保持单分散性，粒子形状无法保证。
根据工艺，可以合成粒径为50nm-2um的二氧化硅纳米粒子，而当粒子尺寸低于50nm,根据工艺，难以保证合成高度单分散，粒径均匀的二氧化硅纳米粒子。
已经报道的工艺方法针对制备100nm以下高度单分散，粒径均匀的二氧化硅纳米粒子有很大的限制；设备要求高，生产工艺复杂，产率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低廉，工艺简单，产率高的粒径可控的单分散纳米二氧化硅的方法及制品。
本发明提供的技术方案是：利用L-赖氨酸辅助制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其包括以下步骤：
一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：将L-赖氨酸单体与水混合形成溶液，然后加入正硅酸乙酯，离心分离后收集，即可获得不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子。L-赖氨酸在水溶剂当中发生水解，使水溶液显碱性，作为碱性催化剂，体系pH显弱碱性(9-10，大约为9.6)；溶剂单纯为水或者水和环己烷(两者分层，不互溶，环己烷密度小，在水的上层)，L-赖氨酸溶解于水中，首先发生水解作用，溶液显碱性，然后催化TEOS水解；并且L-赖氨酸水解产物显正电，TEOS水解产生硅前驱体显负电，两者之间有静电相互吸引作用；然后硅前驱体再发生缩合作用，生成SiO2粒子，使最终产生的SiO2粒子即使在很小的粒径下(10nm)也能保持很高的单分散性，基本为球形。
本申请首先将L-赖氨酸分子溶于水中，整体显正电性；TEOS水解产生的硅酸盐前驱体显负电。两者静电相互吸引，硅酸盐前驱体不断缩合，沉积成种子-二氧化硅粒子。然后采用“种子再生长”技术，通过固定正硅酸乙酯与种子的摩尔比，以及调整乳液体系中正硅酸乙酯，L-赖氨酸(或者L-赖氨酸盐酸盐和三乙胺)和纯净水的比例，在加热、搅拌、溶剂条件下，反应一定时间，即可制得不同粒径大小及分布的单分散纳米二氧化硅球。
本申请与传统的方法相比的最大好处是：第一，制备过程绿色环保，基本在水环境下，实现单分散二氧化硅颗粒的制备；第二，制备的SiO2粒子具有很高的单分散性，即使在很小的粒径下(10nm)，基本为球形；而工艺得到的SiO2粒子粒径在50nm以上能保持较高的单分散性，而粒径在50nm以下，无法保持单分散性，粒子形状无法保证。
优选的是，具体步骤包括：
(ⅰ)将2-0.5毫摩尔L-赖氨酸单体与16.2-4.05摩尔去离子水混合，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液A；搅拌时间优选20分钟；
(ⅱ)将0.1-0.025摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(ⅰ)中的溶液A中，并保持在50-70℃，且600r/min的条件下持续搅拌10-15小时，得到溶液B；温度优选60℃，时间优选12小时；
(v)将溶液B离心分离后收集，即可获得单分散纳米二氧化硅粒子。
为了保证每次加入的TEOS最大程度的水解，提高其转化率，本发明分步加入正硅酸乙酯(TEOS)，优选的是，步骤(ⅱ)之后还包括步骤(ⅲ)：
(ⅲ)将0.2-0.05摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(ⅱ)中的溶液B中，并保持在50-70℃，且600r/min的条件下持续搅拌20-30小时，得到溶液C；温度优选60℃，时间优选24小时；
(v)将溶液B和C离心分离后收集，即可获得单分散纳米二氧化硅粒子。
优选的是：步骤(ⅲ)之后还包括步骤(ⅳ)：
(ⅳ)将0.3-0.075摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(ⅲ)中的溶液C中，并保持在50-70℃，且600r/min的条件下持续搅拌30-45小时；得到溶液D；温度优选60℃，时间优选36小时；
(v)将溶液B、C和D离心分离后收集，即可获得单分散纳米二氧化硅粒子。
优选的是，步骤还包括：将加入正硅酸乙酯的溶液中获得的二氧化硅粒子分散到L-赖氨酸或者L-赖氨酸盐酸盐/三乙胺混合溶液中，然后加入环己烷，再加入正硅酸乙酯，离心分离后收集，即可得由再生长所得不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子。
优选的是，在所述步骤(ⅱ)中所获得B溶液当中的2-0.5毫升的二氧化硅粒子分散到0.51-0.13毫摩尔L-赖氨酸(或者0.51-0.13毫摩尔L-赖氨酸盐酸盐和78-19.9微升三乙胺混合溶液)和4.131-1.053摩尔水的溶液当中，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液E；将11.5-3.0毫升环己烷加入到步骤(1)中的溶液E中；将0.051-0.013摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(2)中的溶液中，并保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时，得到溶液F；将溶液F离心分离后收集，即可得由再生长所得单分散纳米二氧化硅粒子。
优选的是，在所述步骤(iii)中所获得C溶液中的2-0.5毫升的二氧化硅粒子分散到1.34-0.33毫摩尔L-赖氨酸(或者1.34-0.33毫摩尔L-赖氨酸盐酸盐和205-50.5微升三乙胺混合溶液)和10.85-2.67摩尔水的溶液当中，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液G；将30-7.4毫升环己烷加入到步骤⑷中的溶液G中；将0.134-0.033摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(5)中的溶液中，并保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时，得到溶液H；将溶液H离心分离后收集，即可得由再生长所得单分散纳米二氧化硅粒子。
优选的是，在所述步骤(iv)中所获得D溶液中的2-0.5毫升的二氧化硅粒子分散到2.24-0.56毫摩尔L-赖氨酸(或者2.24-0.56毫摩尔L-赖氨酸盐酸盐和343-85.7微升三乙胺混合溶液)和18.14-4.54摩尔水的溶液当中，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液I；将50-12.5毫升环己烷加入到步骤⑷中的溶液I中；将0.224-0.056摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(8)中的溶液中，并保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时，得到溶液J；将溶液J离心分离后收集，即可得由再生长所得单分散纳米二氧化硅粒子。
优选的是，所述溶液pH值是9-10。
优选的是，单分散纳米二氧化硅粒子的尺寸为10nm至35nm，再生长所得不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子的尺寸为35nm至135nm。
体系当中包含一定含量、一定粒径的SiO2粒子作为种子，此时保证另加入的TEOS/种子(摩尔比)为定值，加入环己烷是为了将另加入的TEOS与环己烷形成混合物，避免TEOS与水直接接触，使TEOS缓慢的释放进入水溶液，这样TEOS水解产生的硅前驱体通过缩合作用得到的产物才能全部用于SiO2种子的生长，粒径增大，而不是形成新的SiO2粒子。
L-赖氨酸溶于水当中,由于分子自身的NH2水解作用(NH2质子化)使整个溶液体系呈现碱性,其pH值约等于9.6，另由于赖氨酸分子在水溶液中达到等电点时其溶液pH值为9.74，所以在pH＝9.6时，赖氨酸分子水解在体系当中显正电。L-赖氨酸盐酸盐溶于水时溶液显中性或弱酸性，需另加碱来中和掉其结构中的HCl,经过不同尝试，三乙胺效果最好。
TEOS水解产生原生粒子，即“硅核”，然后L-赖氨酸分子覆盖在“硅核”表面，质子化了的带正电的氨基与带负电的硅酸盐之间相互吸引，促使硅酸盐在“硅核”表面发生缩聚作用，最终达到硅球粒子的尺寸可控。
用D作为SiO2种子，经过再生长过程，最终产品粒子粒径能达到135nm，并且保持高度单分散性。用B作为SiO2种子，经过再生长过程，产品粒子粒径大约在55nm,，而用C作为SiO2种子，经过再生长过程，产品粒子粒径大约在75nm，同样能保持高度单分散性。
本发明的有益效果为：
根据本发明制得的纳米二氧化硅粒子为单分散，粒径均匀，粒径可控在10-135nm(如35nm,50nm,75nm,100nm,135nm等)；
生产工艺简单，设备要求低，成本低；
制得的纳米二氧化硅是球形的，不聚集，能够很好的分散在水溶液中；
产品性能稳定；
反应介质为水，(环己烷沸点低，易挥发，所占比例低)污染小，反应体系温度低，为60-70℃，绿色环保。
附图说明
图1-1示出赖氨酸辅助制备的10nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图1-2示出赖氨酸辅助制备的10nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图2-1示出赖氨酸辅助制备的25nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图2-2示出赖氨酸辅助制备的25nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图3-1示出赖氨酸辅助制备的35nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图3-2示出赖氨酸辅助制备的35nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图4-1示出以10nm粒子为种子,赖氨酸辅助再生长制备的60nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图4-2示出以10nm粒子为种子,赖氨酸辅助再生长制备的60nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图5-1示出以25nm粒子为种子，赖氨酸辅助再生长制备的78nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图5-2示出以25nm粒子为种子，赖氨酸辅助再生长制备的78nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图6-1示出以35nm粒子为种子，赖氨酸辅助再生长制备的105nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图6-2示出以35nm粒子为种子，赖氨酸辅助再生长制备的105nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图7-1示出以10nm粒子为种子，赖氨酸盐酸盐和三乙胺辅助再生长制备的55nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图7-2示出以10nm粒子为种子，赖氨酸盐酸盐和三乙胺辅助再生长制备的55nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图8-1示出以25nm粒子为种子，赖氨酸盐酸盐和三乙胺辅助再生长制备的77nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图8-2示出以25nm粒子为种子，赖氨酸盐酸盐和三乙胺辅助再生长制备的77nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
图9-1示出以35nm粒子为种子，赖氨酸盐酸盐和三乙胺辅助再生长制备的135nm左右纳米二氧化硅粒子的SEM图像；
图9-2示出以35nm粒子为种子，赖氨酸盐酸盐和三乙胺辅助再生长制备的135nm左右纳米二氧化硅粒子的DLS测试结果；
具体实施方案
本发明提供了一种不同粒径的高度单分散的纳米二氧化硅粒子的制备方法。制备的纳米二氧化硅粒子产品的粒径可控，比表面积大，性能稳定；
本发明提供一种简单，环保的纳米二氧化硅粒子的制备方法，包括以下步骤：
实施例1
首先称取0.149克的L-赖氨酸(98％)溶于145.8克的去离子水中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。再称取10.42克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃下，持续搅拌(600r/min)12小时，得到溶液B。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径10nm左右的纳米二氧化硅粒子。
若不离心，再称取20.84克正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃下，持续搅拌(600r/min)12小时；再次称取20.84克正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃下，持续搅拌(600r/min)12小时，得到溶液C。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径25nm左右的纳米二氧化硅粒子。
实施例2
首先称取0.075克的L-赖氨酸(98％)溶于72.9克的去离子水中，用移液枪移取1.96ml的溶液B作为种子，加入L-赖氨酸(98％)与水的混合溶液中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。用量筒量取12.5ml的环己烷加入上述溶液中，再称取10.42克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径60nm左右的纳米二氧化硅粒子。
实施例3
首先称取0.149克的L-赖氨酸(98％)溶于145.8克的去离子水中，用移液枪移取1.02ml的溶液C作为种子，加入L-赖氨酸(98％)与水的混合溶液中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。用量筒量取25ml的环己烷加入上述溶液中，再称取20.83克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径85nm左右的纳米二氧化硅粒子。
实施例4
首先称取0.149克的L-赖氨酸(98％)溶于145.8克的去离子水中，用移液枪移取0.61ml的溶液D作为种子，加入L-赖氨酸(98％)与水的混合溶液中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。用量筒量取25ml的环己烷加入上述溶液中，再称取20.83克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径105nm左右的纳米二氧化硅粒子。
实施例5
首先称取0.186克的L-赖氨酸盐酸盐(98％)加入153微升三乙胺溶液中，将两者溶于145.8克的去离子水中，用移液枪移取3.92ml的溶液B作为种子，加入L-赖氨酸(98％)与水的混合溶液中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。用量筒量取25ml的环己烷加入上述溶液中，再称取20.83克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径55nm左右的纳米二氧化硅粒子。
实施例6
若不离心，再称取20.84克正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃下，持续搅拌(600r/min)12小时；再次称取20.84克正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持60℃下，持续搅拌(600r/min)12小时；第三次称取20.84克正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃下，持续搅拌(600r/min)12小时，得到溶液D。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径35nm左右的纳米二氧化硅粒子。首先称取0.186克的L-赖氨酸盐酸盐(98％)加入153微升三乙胺溶液中，将两者溶于145.8克的去离子水中，用移液枪移取1.02ml的溶液C作为种子，加入L-赖氨酸(98％)与水的混合溶液中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。用量筒量取25ml的环己烷加入上述溶液中，再称取20.83克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径77nm左右的纳米二氧化硅粒子。
实施例7
首先称取0.186克的L-赖氨酸盐酸盐(98％)加入153微升三乙胺溶液中，将两者溶于145.8克的去离子水中，用移液枪移取0.61ml的溶液D作为种子，加入L-赖氨酸(98％)与水的混合溶液中，在60℃下搅拌(600r/min)20分钟。用量筒量取25ml的环己烷加入上述溶液中，再称取20.83克的正硅酸乙酯加入上述溶液中，保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时。此时将溶液离心(10000r/min)15分钟，收集下层沉积物，干燥后即可获得直径135nm左右的纳米二氧化硅粒子。
以上较为详细和具体的描述了本发明的几种实施方法，但并不是对本发明专利范围的限制。对于本领域的其他技术人员，可以按照本发明的提示进行改进，仍属于本发明的保护范围。本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：将L-赖氨酸单体与水混合形成溶液，然后加入正硅酸乙酯，离心分离后收集，即可获得不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子。
2.如权利要求1所述的一种制备不同粒径单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：具体步骤包括：
(ⅰ)将2-0.5毫摩尔L-赖氨酸单体与16.2-4.05摩尔去离子水混合，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液A；搅拌时间优选20分钟；
(ⅱ)将0.1-0.025摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(ⅰ)中的溶液A中，并保持在50-70℃，且600r/min的条件下持续搅拌10-15小时，得到溶液B；温度优选60℃，时间优选12小时；
(v)将溶液B离心分离后收集，即可获得单分散纳米二氧化硅粒子。
3.如权利要求2所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：步骤(ⅱ)之后还包括步骤(ⅲ)：
(ⅲ)将0.2-0.05摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(ⅱ)中的溶液B中，并保持在50-70℃，且600r/min的条件下持续搅拌20-30小时，得到溶液C；温度优选60℃，时间优选24小时；
(v)将溶液C离心分离后收集，即可获得单分散纳米二氧化硅粒子。
4.如权利要求3所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：步骤(ⅲ)之后还包括步骤(ⅳ)：
(ⅳ)将0.3-0.075摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(ⅲ)中的溶液C中，并保持在50-70℃，且600r/min的条件下持续搅拌30-45小时；得到溶液D；温度优选60℃，时间优选36小时；
(v)将溶液D离心分离后收集，即可获得单分散纳米二氧化硅粒子。
5.如权利要求1-4任一所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：步骤还包括：将加入正硅酸乙酯的溶液中获得的二氧化硅粒子分散到L-赖氨酸或者L-赖氨酸盐酸盐/三乙胺混合溶液中，然后加入环己烷，再加入正硅酸乙酯，离心分离后收集，即可得由再生长所得不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子。
6.如权利要求2所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：在所述步骤(ⅱ)中所获得B溶液当中的2-0.5毫升的二氧化硅粒子分散到0.51-0.13毫摩尔L-赖氨酸(或者0.51-0.13毫摩尔L-赖氨酸盐酸盐和78-19.9微升三乙胺混合溶液)和4.131-1.053摩尔水的溶液当中，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液E；
将11.5-3.0毫升环己烷加入到步骤(1)中的溶液E中；
将0.051-0.013摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(2)中的溶液中，并保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时，得到溶液F；
将溶液F离心分离后收集，即可得由再生长所得单分散纳米二氧化硅粒子。
7.如权利要求3所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：在所述步骤(iii)中所获得C溶液中的2-0.5毫升的二氧化硅粒子分散到1.34-0.33毫摩尔L-赖氨酸(或者1.34-0.33毫摩尔L-赖氨酸盐酸盐和205-50.5微升三乙胺混合溶液)和10.85-2.67摩尔水的溶液当中，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液G；
将30-7.4毫升环己烷加入到步骤⑷中的溶液G中；
将0.134-0.033摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(5)中的溶液中，并保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时，得到溶液H；
将溶液H离心分离后收集，即可得由再生长所得单分散纳米二氧化硅粒子。
8.如权利要求4所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：在所述步骤(iv)中所获得D溶液中的2-0.5毫升的二氧化硅粒子分散到2.24-0.56毫摩尔L-赖氨酸(或者2.24-0.56毫摩尔L-赖氨酸盐酸盐和343-85.7微升三乙胺混合溶液)和18.14-4.54摩尔水的溶液当中，并在60℃以及600r/min的条件下搅拌20-30分钟，形成溶液I；
将50-12.5毫升环己烷加入到步骤⑷中的溶液I中；
将0.224-0.056摩尔正硅酸乙酯加入到步骤(8)中的溶液中，并保持在60℃，且600r/min的条件下持续搅拌12小时，再升温至70℃，且600r/min的条件下持续搅拌24小时，得到溶液J；
将溶液J离心分离后收集，即可得由再生长所得单分散纳米二氧化硅粒子。
9.如权利要求1-4、6-8任一所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：所述溶液pH值是9-10。
10.如权利要求1-4、6-8任一所述的一种制备单分散纳米二氧化硅粒子的方法，其特征在于：单分散纳米二氧化硅粒子的尺寸为10nm至35nm，再生长所得不同粒径的单分散纳米二氧化硅粒子的尺寸为35nm至135nm。
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