CN107416850A - 一种介孔中空二氧化硅的制备方法 - Google Patents

一种介孔中空二氧化硅的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种介孔中空二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：1)将NaHCO3溶液，CTAB和氨水一起溶解在无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下充分搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将Ca(CH3COO)2溶液加入到无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；2)将溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将TEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应，得到白色沉积物；3)将所得白色沉积物直接用酸醇洗液浸泡，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤，最后干燥，得到介孔中空二氧化硅纳米球。与多步法制备方式相比，本发明的制备方法更加简单和环保。

Description

一种介孔中空二氧化硅的制备方法
技术领域
本发明涉及二氧化硅材料制备技术领域，更具体的涉及一种介孔中空二氧化硅的制备方法。
背景技术
具有中空结构的球形材料因其良好的表面渗透性，低密度，高比表面积等性质，受到人们的普遍关注。这种材料的特殊结构决定了它们在药物缓释等领域具有独特的应用。目前，已报道的多步法制备过程较为复杂，操作比较繁琐。因此，寻求一种简单环保的制备方法具有重要的意义。
目前，对于中空二氧化硅材料的制备，已经报道的制备方法都是多步法：即预先制备核模板，再在其表面包覆二氧化硅，制备核模板需要经过多次洗涤、离心和分离等复杂操作，而模板剂的使用可能会造成环境污染，并且操作过程费时费力、比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种介孔中空二氧化硅的制备方法，用以解决目前多步法制备过程较为复杂，操作繁琐的问题。
本发明是这样实现的，一种介孔中空二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：
1)将NaHCO3溶液，CTAB和氨水一起溶解在无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下充分搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将Ca(CH3COO)2溶液加入到无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；
2)将溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将TEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应，得到白色沉积物；
3)将所得白色沉积物直接用酸醇洗液浸泡，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤，最后干燥，得到介孔中空二氧化硅纳米球。
进一步，所述制备方法具体按照如下步骤进行：
1)将1mL0.5mol/L的NaHCO3溶液，0.3g的CTAB和1mL的氨水一起溶解在30mL乙醇和38mL水的混合溶剂中，室温下搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将1mL0.5mol/LCa(CH3COO)2溶液加入到30mL无水乙醇和38mL去离子水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；
2)将步骤1)所制备的溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将0.4mLTEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应4小时后，静置陈化6小时，得到白色沉积物；
3)将步骤2所得白色沉积物经过滤洗涤后，直接用酸醇洗液浸泡1小时，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤3次，最后在80℃下真空干燥12小时，即得介孔中空二氧化硅纳米球。
进一步，在步骤3)中，所用酸醇洗液由2mol/的HCl溶液和无水乙醇按照质量比0.17组成。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种介孔中空二氧化硅的制备方法，与多步法制备方式相比，制备方法更加简单和环保，且所制备的中空结构二氧化硅纳米材料具有可观的载药量和良好的缓释性能，在药物传输和疾病治疗等领域有较好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例所制备的介孔中空二氧化硅的TEM和HRTEM图；
图2是本发明所制备介孔中空二氧化硅装载药物的IBU-SiO2的热重图；
图3是IBU-SiO2在介质SBF中的释放时间与累积释放百分含量的函数图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种介孔中空二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：
1)将NaHCO3溶液，CTAB和氨水一起溶解在无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下充分搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将Ca(CH3COO)2溶液加入到无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；
2)将溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将TEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应，得到白色沉积物；
3)将所得白色沉积物直接用酸醇洗液浸泡，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤，最后干燥，得到介孔中空二氧化硅纳米球。
在本发明实施例中，该介孔中空二氧化硅的制备方法具体按照如下步骤进行：
1)将1mL0.5mol/L的NaHCO3溶液，0.3g的CTAB和1mL的氨水一起溶解在30mL乙醇和38mL水的混合溶剂中，室温下搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将1mL0.5mol/LCa(CH3COO)2溶液加入到30mL无水乙醇和38mL去离子水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；
2)将步骤1)所制备的溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将0.4mLTEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应4小时后，静置陈化6小时，得到白色沉积物；
3)将步骤2所得白色沉积物经过滤洗涤后，直接用酸醇洗液(由2mol/的HCl溶液和无水乙醇按照质量比0.17组成)浸泡1小时，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤3次，最后在80℃下真空干燥12小时，即得介孔中空二氧化硅纳米球。
为了确定本发明所制备中空结构二氧化硅纳米材料的载药量和缓释性能，在本发明实施例中进行如下试验。
药物装载过程：将0.2g上述本发明所制备的样品加入到50mL浓度为60mg/mL布洛芬的正己烷溶液中，于磨口烧瓶中密闭搅拌24小时后离心，产物用正己烷洗涤多次，然后在80℃下真空干燥12小时，得到0.35g吸附布洛芬的介孔中空二氧化硅纳米球，经过计算其吸附布洛芬的量为750mg/g。
药物缓释过程：取0.2g吸附布洛芬的介孔中空二氧化硅纳米球加入到模拟体液中，在37℃下缓慢搅拌。每隔一定的时间取1mL液体稀释到50mL，同时补加1mL模拟体液到上述体系中。
图1为本发明实施例所制备的介孔中空二氧化硅的TEM和HRTEM图。从图1中能清楚地观察到介孔中空二氧化硅纳米球是粒径约100nm，壁厚约10nm的空心球。内部高分辨电镜照片显示介孔中空二氧化硅纳米球为无定介孔形结构，经计算，孔径为3.5nm。
图2是本发明所制备介孔中空二氧化硅装载药物的IBU-SiO2的热重图。当温度升至150℃后样品开始失重，归为药物分子布洛芬的失去。所以，热重分析测得介孔中空二氧化硅纳米球对药物的负载量高达42％，吸附量达724mg/g，与理论计算值非常接近。图3是IBU-SiO2在介质SBF中的释放时间与累积释放百分含量的函数图。由图3可以看到，体系IBU-SiO2在前5小时内有一个快速的释放过程，释放量可达到80％，随后是一个较为缓慢的释放过程，并在40小时之内完全释放。因此，在生物体需要时，IBU-SiO2可以在较短时间内达到释放药物的高峰，快速发挥药效作用；同时药物又可以在较长时间内持续释放，充分发挥治疗作用。
综上所述，本发明实施例提供的一种介孔中空二氧化硅的制备方法，与多步法制备方式相比，制备方法更加简单和环保，且所制备的中空结构二氧化硅纳米材料具有可观的载药量和良好的缓释性能，在药物传输和疾病治疗等领域有较好的应用前景。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种介孔中空二氧化硅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将NaHCO3溶液，CTAB和氨水一起溶解在无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下充分搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将Ca(CH3COO)2溶液加入到无水乙醇和水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；
2)将溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将TEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应，得到白色沉积物；
3)将所得白色沉积物直接用酸醇洗液浸泡，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤，最后干燥，得到介孔中空二氧化硅纳米球。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体按照如下步骤进行：
1)将1mL0.5mol/L的NaHCO3溶液，0.3g的CTAB和1mL的氨水一起溶解在30mL乙醇和38mL水的混合溶剂中，室温下搅拌，直至CTAB全部溶解，形成溶液A；将1mL0.5mol/LCa(CH3COO)2溶液加入到30mL无水乙醇和38mL去离子水的混合溶剂中，室温下搅拌均匀，形成溶液B；
2)将步骤1)所制备的溶液A与溶液B迅速混合并快速搅拌，得到半透明乳液，然后将0.4mLTEOS逐滴加入上述体系中，搅拌反应4小时后，静置陈化6小时，得到白色沉积物；
3)将步骤2所得白色沉积物经过滤洗涤后，直接用酸醇洗液浸泡1小时，然后离心分离，再用乙醇和水洗涤3次，最后在80℃下真空干燥12小时，即得介孔中空二氧化硅纳米球。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，所用酸醇洗液由2mol/的HCl溶液和无水乙醇按照质量比0.17组成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108531292A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 中国科学院过程工程研究所 光控缓释的球形二氧化硅纳米香料及其制备方法
CN109289719A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 安徽大学 一种中空介孔二氧化硅微球及其制备方法
CN110526251A (zh) * 2019-08-28 2019-12-03 贵州大学 一种锂电池二氧化硅负极材料的制备方法
CN111725398A (zh) * 2020-05-27 2020-09-29 北京航空航天大学 基于人工神经突触功能的双层多孔氧化物结构的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵大洲: "两种形态介孔二氧化硅的功能化及不同形貌碳酸钙的制备", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108531292A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 中国科学院过程工程研究所 光控缓释的球形二氧化硅纳米香料及其制备方法
CN109289719A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 安徽大学 一种中空介孔二氧化硅微球及其制备方法
CN110526251A (zh) * 2019-08-28 2019-12-03 贵州大学 一种锂电池二氧化硅负极材料的制备方法
CN111725398A (zh) * 2020-05-27 2020-09-29 北京航空航天大学 基于人工神经突触功能的双层多孔氧化物结构的制备方法

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