CN108467046B - 一种单分散多孔硅胶微球的制备方法 - Google Patents
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108467046B CN108467046B CN201810423795.5A CN201810423795A CN108467046B CN 108467046 B CN108467046 B CN 108467046B CN 201810423795 A CN201810423795 A CN 201810423795A CN 108467046 B CN108467046 B CN 108467046B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silica gel
- microspheres
- hybrid
- volume ratio
- gel microspheres
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
- C01P2006/17—Pore diameter distribution
Abstract
本发明涉及多孔硅胶微粒,进一步涉及单分散多孔硅胶微球的制备方法。本发明目的在于提供一种粒径均匀、孔径可调、化学稳定性和机械强度高的多孔球形硅胶微球的制备方法。单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:模板微球预处理;硅酸预聚物的沉积;杂化硅氧烷微球的固化;碱热处理;杂化硅胶微球的煅烧。本发明相对于现有技术的进步在于:由于使用了非牺牲性模板,该方法所制备的硅胶微球具有更均匀的孔结构、更强的骨架强度,更高的比表面积,和更窄的粒径分布。
Description
技术领域:
本发明涉及多孔硅胶微粒,进一步涉及一种单分散多孔硅胶微球的制备方法。
背景技术:
粒径均匀、形貌规则和孔径可调的多孔硅胶微粒由于其机械稳定性高、比表面积大、排列有序和表面可反应性高等特点,在化学、物理、药物、生物和工程领域内具有广泛的应用前景。例如,单分散多孔硅胶微球可以有序排列形成三维光子晶体,其衍射波长可通过改变粒子大小、材质和孔隙率加以调控。粒径在3-10μm范围内的单分散多孔硅胶微球被广泛用于高效液相色谱法固定相载体,可有效降低色谱过程中的流动阻力和传质阻力。单分散多孔硅胶微球还可以用作缓释药物载体,均匀的粒径、形貌和孔结构可以导致更为一致的药物释放行为。多孔硅胶微球可以负载金属催化剂或生物酶,用于化工过程中的多相催化反应。随着科学研究的不断深入和工业生产的精细化和高效化,硅胶微球的新应用不断被开发,而粒径均匀和孔径可调往往是实现这些应用的关键。
文献已经报道了多种单分散硅胶微球的制备方法,包括溶胶-凝胶法、乳液聚合法、喷雾干燥法、膜乳化悬浮聚合法和模板辅助形貌控制合成法。溶胶-凝胶法以方法为代表,前驱体四乙氧基硅烷在氨水的催化作用下,经水解和缩聚过程,形成单分散微球。所得微球的粒径分布窄,微球的孔隙率可通过加入结构导向剂加以调控。但是,该工艺所得微球的最大粒径有限,通常在1μm左右。乳液聚合法和喷雾干燥法通过控制搅拌速度或进料速度来控制粒径,所得微球具有较宽的粒度分布,需要结合颗粒分级步骤才能得到目标粒径的微球。该工艺不仅费时费力,还由于分选除去过大或过小颗粒而造成试剂和原料的浪费,以及对环境和健康的威胁。膜乳化悬浮聚合法是使硅前驱体通过孔径均一的膜,得到粒径均匀的乳液,在悬浮聚合的条件下进行聚合反应,得到粒径均匀的微球。该方法的主要缺点是制备不同粒径的微球需要使用不同孔径的膜,而孔径可变的多孔膜往往不易获得。模板法是近年发展起来的新工艺,其特点是选择合适的多孔材料为模板,将硅前驱体引入模板的孔道内,聚合反应后形成硅氧烷与模板的杂合物,通过高温煅烧除去模板得到形貌与模板大致相仿的微粒。花粉、酵母菌、集胞菌、有机聚合物微球等都被用作制备氧化硅微球的生物模板或有机物模板。可是,这些可牺牲性模板存在一个共同问题,即煅烧除去模板后,在硅胶微球内部留下大量空隙,因此,所得微球的孔结构由除去模板后留下的大孔和氧化硅本身的介孔组成,比表面积低,机械强度差,不能用于高剪切力条件下的操作,如高效液相色谱和催化反应。此外,氧化硅材料的一个主要不足之处是化学稳定性差,在碱性条件下溶解而导致骨架坍塌。因此,选择合适模板材料和使用倍半硅氧烷基质或者氧化硅/倍半硅氧烷杂化材料仍然是发展粒径均匀、孔径可调、化学稳定的多孔球形硅胶材料的关键。
发明内容:
本发明目的在于提供一种粒径均匀、孔径可调、化学稳定性和机械强度高的多孔球形硅胶微球的制备方法。所述的球形硅胶微球的粒径在2-10μm,孔容在0.3-1.5cm3/g,比表面积在50-431m2/g,孔径在3-300nm。具体技术方案如下:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
模板微球预处理:采用多孔聚倍半硅氧烷微球为非牺牲性模板,与无水乙醇混合均匀;
硅酸预聚物的沉积:在孔道内部沉积硅酸或硅酸预聚物;
杂化硅氧烷微球的固化:在催化剂的作用下,硅酸预聚物发生缩合反应,转化为硅氧烷凝胶;
碱热处理:经过陈化、碱热处理和干燥后,即得到预定粒径和孔径的有机-无机硅氧烷杂化硅胶微球;
杂化硅胶微球的煅烧:所得杂化硅胶微球中的少量有机成分可通过煅烧除去,即可得到单分散多孔二氧化硅微球。
结合具体工艺参数,多孔球形硅氧烷基质微粒的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比10-23将无水乙醇和模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,按照模板聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比0.5-2加入硅酸、正硅酸乙酯或硅酸预聚物,按水硅的摩尔比1.2加入水,室温下搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,在室温下静置老化3天;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按体积比0.05-0.5将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.05-0.5加入浓氨水,70℃下,搅拌反应7-12h;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:上述杂化硅胶微球干燥后在600-650℃的炉中煅烧6-10h后即可得到多孔硅胶微球。
本发明相对于现有技术的进步在于:
本发明采用多孔聚倍半硅氧烷微球为非牺牲性模板,在孔道内部沉积硅酸或硅酸预聚物,在催化剂的作用下,硅酸预聚物发生缩合反应,转化为硅氧烷凝胶,经过陈化、碱热处理和干燥后,即得到预定粒径和孔径的有机-无机硅氧烷杂化硅胶微球。所得杂化硅胶微球中的少量有机成分可通过煅烧除去,即可得到多孔二氧化硅微球。由于使用了非牺牲性模板,该方法所制备的硅胶微球具有更均匀的孔结构、更强的骨架强度,更高的比表面积,和更窄的粒径分布。微球的粒径和孔结构参数在一定范围内可调。
本方法提供了一种多孔球形硅胶材料的制备方法。利用这一方法可以制备球形圆整、粒径分布窄、化学稳定性和机械强度高,比表面积大和孔结构可调的单分散多孔球形硅胶微球。这种硅胶微球可以作为色谱填料直接用于正相色谱分离模式,也可以经化学键合反应,制成含氨基、羧基、二醇基、氰基、辛基、十八烷基等基团的化学键合相,用于不同的色谱分离模式。
附图说明:
图1是实施例1所制备的杂化球形硅胶微球扫描电子显微镜照片。
图2是实施例2所制备的粒径为8.11μm微球的扫描电子显微镜照片。
图3是实施例1中所制备的杂化硅胶微球的吸附/脱附等温曲线和BJH孔径分布图。
图4是实施例2所制备的粒径为8.11μm微球的吸附-脱附等温曲线和BJH孔径分布图。
图5是实施例2所制备的粒径为3.83μm微球的吸附-脱附等温曲线和BJH孔径分布图。
图6是实施例2所制备的粒径为5.39μm微球的吸附-脱附等温曲线和BJH孔径分布图。
图7是苯同系物(甲苯、乙苯、丙苯、丁苯、戊苯)在实施例7所制备的硅胶微球为色谱固定相上分离的色谱图。
具体实施方式:
实施例1:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比23将无水乙醇和3g模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,所述微球粒径:10μm;孔容:1.3cm3/g;孔径:10nm,按照模板聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比2加入正硅酸乙酯,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:将所得杂化微球用水和乙醇洗涤,80℃干燥,即得到单分散以聚甲基倍半硅氧烷为骨架,以二氧化硅为表面基团的杂化硅氧烷微球。
相应的孔结构数据:平均粒径d50=10.0μm,粒径分布d90/d10=1.37;比孔容1.05cm3/g,比表面积430.5m2/g,平均孔径9.83nm;扫描电镜照片如图1所示,微球球形圆整、粒径分布窄。
实施例2:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比23将3g模板聚甲基倍半硅氧烷微球和乙醇混合均匀,按照模板聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比2加入桥连乙基硅烷试剂,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按体积比10将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:将所得杂化微球用水和乙醇洗涤,80℃干燥,即得到单分散以聚甲基倍半硅氧烷为骨架,以桥联乙基为表面基团的杂化复合有机无机硅胶微球。
杂化有机硅微球的表征数据:平均粒径d50=10μm,粒径分布d90/d10=1.35;比孔容1.0cm3/g,比表面积431.59m2/g,平均孔径9.87nm。
实施例3:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比12将无水乙醇和6g粒径分别为10μm、7μm、5μm的模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,根据模板聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比2加入正硅酸乙酯,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按质量体积比0.1将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.02加入浓氨水,70℃下,搅拌反应10h;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧10h。
所制备的不同粒径的二氧化硅微球的孔结构参数和粒径分布如表1所示。
表1:
实施例4:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比23将无水乙醇和6g乙烯基官能团的模板聚甲基倍半硅氧烷微球、巯丙基官能团的模板聚甲基倍半硅氧烷微球、氯丙基官能团的模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,按照三种微球的孔体积比2加入正硅酸乙酯,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按质量体积比0.1将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.02加入浓氨水,70℃下,搅拌反应10h,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:将上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧10h。
所制备的的二氧化硅微球的孔结构参数和粒径分布如表2所示。
表2:
实施例5:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比12将二氯甲烷和3g模板硅氧烷基质微球混合均匀,按照模板硅氧烷基质微球的孔体积比1加入硅酸预聚物,震荡3h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按体积比0.05将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.05加入浓氨水,70℃下,搅拌反应12h,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:将上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧8h。
不同预聚物的量所制备的二氧化硅微球的孔结构参数和粒径分布如表3所示;表明微球孔径可以通过加入正硅酸乙酯预聚物的量来调控。
表3:
实施例6:
一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比12将磺酸基化的聚甲基倍半硅氧烷微球和二氯甲烷混合均匀,按照磺酸基化的聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比1加入硅酸预聚物,震荡3h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按体积比10将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水或乙酸加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧8h。
使用不同催化剂所制备的二氧化硅硅胶微球的孔结构参数及粒径分布如表4所示。
表4:
实施例7:单分散二氧化硅微球的色谱应用
微球的衍生化过程:于三口瓶中,加入6g平均粒径为5μm实施例6制备的二氧化硅微球与120mL质量分数为10%的盐酸,250rpm机械搅拌混合均匀,105℃油浴中,加热回流8.0h。
反应结束后水洗至中性,乙醇洗涤后90℃真空干燥。
于另一三口瓶中,加入5g酸化干燥后的硅胶微球与80mL干燥甲苯,250rpm机械搅拌混合均匀,加入1.0mL三乙胺,氮气保护下,110℃,250rpm搅拌混合30min后加入4mL十八烷基三氯硅烷,继续回流反应8h。反应结束后依次用甲苯、乙醇、水、乙醇洗涤后,90℃真空干燥。
色谱应用:取适量碳十八键合硅胶,在丙酮中分散均匀,以甲醇为顶替液,在400bar压力下,装入不锈钢色谱柱。由苯的同系物组成的测试混合物,用于所制备色谱填料的色谱性能评价,色谱图如图7所示。结果表明色谱柱对几种小分子苯同系物能够很好的分离,且色谱峰对称,所制备的微球可用于色谱的分离。
Claims (8)
1.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
模板微球预处理:采用多孔聚倍半硅氧烷微球为非牺牲性模板,与无水乙醇混合均匀;
硅酸预聚物的沉积:在孔道内部沉积硅酸或硅酸预聚物;
杂化硅氧烷微球的固化:在催化剂的作用下,硅酸预聚物发生缩合反应,转化为硅氧烷凝胶;
碱热处理:经过陈化、碱热处理和干燥后,即得到预定粒径和孔径的有机-无机硅氧烷杂化硅胶微球;
杂化硅胶微球的煅烧:所得杂化硅胶微球中的少量有机成分可通过煅烧除去,即可得到单分散多孔二氧化硅微球。
2.根据权利要求1所述一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比10-23将无水乙醇和模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,按照模板聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比0.5-2加入硅酸、正硅酸乙酯或硅酸预聚物,按水硅的摩尔比1.2加入水,室温下搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,在室温下静置老化3天;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按体积比0.05-0.5将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.05-0.5加入浓氨水,70℃下,搅拌反应7-12h;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:上述杂化硅胶微球干燥后在600-650℃的炉中煅烧6-10h后即可得到一种多孔硅胶微球。
3.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比23将无水乙醇和模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,所述微球粒径:10μm;孔容:1.3cm3/g;孔径:10nm,按照模板聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比2加入正硅酸乙酯,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天;
步骤4:将所得杂化微球用水和乙醇洗涤,80℃干燥,即得到单分散以聚甲基倍半硅氧烷为骨架,以二氧化硅为表面基团的杂化硅氧烷微球。
4.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比23将模板聚甲基倍半硅氧烷微球和乙醇混合均匀,按照聚甲基倍半硅氧烷模板微球的孔体积比2加入桥连乙基硅烷试剂,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按体积比10将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天;
步骤4:将所得杂化微球用水和乙醇洗涤,80℃干燥,即得到单分散以聚甲基倍半硅氧烷为骨架,以桥联乙基为表面基团的复合有机无机硅胶微球。
5.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比12将无水乙醇和粒径分别为10μm、7μm、5μm的模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,按照模板聚甲基倍半硅氧烷模板微球的孔体积比2加入正硅酸乙酯,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天;
步骤4:按质量体积比0.1将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.02加入浓氨水,70℃下,搅拌反应10h;过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧10h。
6.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比23将无水乙醇和乙烯基官能团的模板聚甲基倍半硅氧烷微球、巯丙基官能团的模板聚甲基倍半硅氧烷微球、氯丙基官能团的模板聚甲基倍半硅氧烷微球混合均匀,按照三种微球的孔体积比2加入正硅酸乙酯,按水硅的摩尔比1.2加入水,30℃搅拌反应30min,80℃回流反应1h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按质量体积比0.1将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.02加入浓氨水,70℃下,搅拌反应10h,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:将上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧10h。
7.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比12将二氯甲烷和模板硅氧烷基质微球混合均匀,按照模板硅氧烷基质微球的孔体积比1加入硅酸预聚物,震荡3h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按质量体积比0.1将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:按体积比0.05将杂化硅胶微球分散在去离子水中,按与分散体系的体积比0.05加入浓氨水,70℃下,搅拌反应12h,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤5:将上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧8h。
8.一种单分散多孔硅胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:按体积质量比12将磺酸基化的聚甲基倍半硅氧烷微球和二氯甲烷混合均匀,按照磺酸基化的聚甲基倍半硅氧烷微球的孔体积比1加入硅酸预聚物,震荡3h,减压蒸馏除去溶剂,得到沉积硅预聚物的杂化硅胶微球;
步骤2:按体积比10将沉积预聚物的杂化硅胶微球分散于0.25%十二烷基硫酸钠(SDS)或者50%乙醇或者水溶液中,超声分散均匀,得到微球分散体系;
步骤3:按体积比0.025将浓氨水或乙酸加入到上述微球分散体系中,在500rpm下搅拌反应30min,与母液在室温下静置老化3天,过滤收集杂化硅胶微球;
步骤4:上述方法制备得到的杂化球形硅胶干燥后在600℃煅烧8h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810423795.5A CN108467046B (zh) | 2018-05-06 | 2018-05-06 | 一种单分散多孔硅胶微球的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810423795.5A CN108467046B (zh) | 2018-05-06 | 2018-05-06 | 一种单分散多孔硅胶微球的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108467046A CN108467046A (zh) | 2018-08-31 |
CN108467046B true CN108467046B (zh) | 2020-03-31 |
Family
ID=63261005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810423795.5A Active CN108467046B (zh) | 2018-05-06 | 2018-05-06 | 一种单分散多孔硅胶微球的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108467046B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114588874B (zh) * | 2020-12-04 | 2023-04-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于海绵硅蛋白的多孔材料及制备和应用 |
CN114538453B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-06-23 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 超细单分散氧化硅气凝胶微球及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101993535B (zh) * | 2009-08-21 | 2013-07-17 | 东丽纤维研究所(中国)有限公司 | 聚酰胺/低聚倍半硅氧烷纳米杂化材料及其制备方法 |
CN102603787B (zh) * | 2012-02-14 | 2015-02-25 | 长安大学 | 一种单分散桥联聚倍半硅氧烷微球的合成方法 |
CN104860321B (zh) * | 2015-04-30 | 2017-05-10 | 天津大学 | 多孔有机‑无机杂化硅胶微球的制备方法 |
CN106145124A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-11-23 | 天津大学 | 一种单分散多孔氯丙基杂化硅胶微球的制备方法 |
CN106084228A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 天津大学 | 单分散性多孔聚倍半硅氧烷微球及制备方法 |
CN106215909A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 苏州知益微球科技有限公司 | 一种单分散多孔硅胶色谱填料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-05-06 CN CN201810423795.5A patent/CN108467046B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108467046A (zh) | 2018-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109399648B (zh) | 微米级单分散多孔二氧化硅微球及其制备方法 | |
CN101885493B (zh) | ZSM-5/β核壳型分子筛的合成方法 | |
CN101618869B (zh) | 一种小尺寸介孔空心碳球的制备方法 | |
Koreniuk et al. | Highly effective continuous-flow monolithic silica microreactors for acid catalyzed processes | |
CN108467046B (zh) | 一种单分散多孔硅胶微球的制备方法 | |
CN101362598A (zh) | 一种有序介孔炭材料的合成工艺 | |
CN106830007A (zh) | 具有多级孔ssz‑13分子筛催化剂及其合成方法和应用 | |
CN101199941A (zh) | 一种钛硅分子筛/纳米碳纤维的复合催化剂的制备方法 | |
CN110203953B (zh) | 一种γ-氧化铝微球及其制备方法 | |
CN110759356B (zh) | 一种煤矸石基取向型多级孔zsm-5分子筛膜材料的制备方法 | |
CN101773812A (zh) | 一种粒度均一的高比表面积聚合物微球树脂及其制备方法 | |
CN102838142B (zh) | 一种三维有序大孔氧化铝及其制备方法 | |
CN102115089A (zh) | 微米级单分散性二氧化硅微球的制备方法 | |
Zhao et al. | A novel microfluidic approach for preparing chitosan–silica core–shell hybrid microspheres with controlled structures and their catalytic performance | |
CN103170161B (zh) | 一种有机-无机杂化整体柱的制备方法 | |
CN105618095A (zh) | 多孔纳米碳化硅负载铂催化剂及制备和在α,β-不饱和醛选择加氢反应中的应用 | |
CN108610505A (zh) | 一种聚合物基可调控的分级孔材料的制备方法 | |
CN111646492B (zh) | 一种γ-氧化铝纳米纤维及其制备方法 | |
CN111302357A (zh) | 孔外含有亲水基团孔内含有亲油基团的多孔级双亲分子筛、制备方法及其应用 | |
Buelna et al. | Preparation of spherical alumina and copper oxide coated alumina sorbents by improved sol–gel granulation process | |
Ma et al. | Synthesis of the ZrO 2–SiO 2 microspheres as a mesoporous candidate material | |
CN101676246B (zh) | 一种低碳烯烃歧化反应生产高价值烯烃的方法 | |
CN111389398A (zh) | 分级中空二氧化硅限域氧化亚铜可见光催化剂的制备方法 | |
CN109867293A (zh) | 一种形貌可调控NaP型分子筛的合成方法 | |
CN106698454B (zh) | 一种纳米eu-1分子筛的合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |