二氧化硅空心微球制备工艺

二氧化硅空心微球制备工艺，玻璃空心微球，包覆材料空心微球缓释载体空心微球

空心微球制备方法

模板法

模板法是制备无机空心微球的典型而有效的方法，也是工业化生产使用的广泛的方法。首先控制前驱体在模板表面进行沉积或反应，进行表面包覆，形成核-壳结构;然后通过加热、锻烧或溶剂溶解去除模板，即得到无机空心球结构。常用的模板如聚苯乙烯球与二氧化硅粒子及它们的晶体阵列、液滴、树脂球、囊泡、微乳液滴等。模板的选择是制备空心球的关键，如何得到形状、粒度可控、易于去除的模板是研究人员为关注的问题。根据模板自身的特点和限域能力的不同可分为软模板和硬模板两种。

干燥法

干燥法是将目标前驱体配成溶液，然后在装置中使溶液雾化;经过喷嘴雾化形成的微细液滴进入反应器中，液滴表面的溶剂迅速蒸发;同时溶质发生热分解或燃烧等化学反应，形成空心球结构。

原位水解法

原位水解法原位水解法是通过硅酸钠在酸性溶液的条件下会发生水解反应这一性质，可将之原药形成复合粒子，干燥后就可得到产物。

凝胶法

凝胶法是指利用正硅酸乙酷的水解反应，即正硅酸乙酷在醇和水的混合溶液中搅拌，形成凝胶，后经陈化、焙烧后得到空心微球。该种方法的制备过程易于控制且生成粒子的粒径均一。

微乳液法

微乳液法该种方法将表而活性剂和助表而活性剂按一定比例混合加入至)中，在超声的作用下，逐滴加入水溶液，并观察溶液的浊度的变化，后通过灼烧可得到空心微球。

超重力法

超重力法该种方法较为经典，是利用超重力场，将硅源和酸溶液投入反应器进行反应，该种方法所得到的二氧化硅空心微球，尺寸均匀，生产成本低。

二氧化硅空心微球

二氧化硅空心微球是空心微球发展的其主要优势二氧化硅空心微球作为一种新型无机材料，其粒度分布范围窄、分散性好、稳定性好、熔点高、比表而积大等特点具有较为广阔的发展前景，如生工、医药、光学、催化、复合材料等方向。它的主要功能有：微存储器，如将各种负载在空心球里面，作为的载体，使得到充分的利用；微反应器，使反应局限在球体中，如光催化反应，每个空心球都是一个反应器，增加了光的路径，从而使反应效率大幅度提高；微分离器，吸附各种物质，从而达到进化的目的，如经过改性后的空心球二氧化硅吸附各种有机物，从而达到分离提纯的目的；微结构单元，作为各种材料的添加剂，提高了材料的性能。

1、 在医药领域

由于其原材料丰富且释放量可控等特点，加之二氧化硅空心微球的制备技术不断地发展，使得其在载具方而逐渐展示出自己的*优势。近10年来，随着医疗及纳米技术的不断革新，二氧化硅空心微球作为一种具有缓释效用的新型载具，引起了国内外的广泛关注，利用模板法和原位水解法，将bu洛fen和环丙包埋于二氧化硅空心微球中，制作载具。目前国内也有将其作为zhong瘤yao物载具的研究报道网，与此同时，国内外还有很多也在紧锣密鼓地对其生物顺应性进行相关的实验研究。此外，二氧化硅空心微球还可以作为一种新的超声成像造影剂，由于其*稳定的空腔结构，且其表面易于修饰官能团，在超声成像领域己经显示出巨大的发展潜力.此外中空二氧化硅微球内部空腔可装载各种客体分子，如制剂;也可进一步结合荧光、磁共振诊断、热疗以及成像引导的高强度超声治疗，实现多功能化.

2、 在光电领域

将空心微球堆积成具有三维周期的品格结构，从该结构中得到的光子以及光电子带隙在其中不会向任何方向传播，可以达到改变光的流向的效果，从而光的自发传播。将二氧化硅空心微球粒子层层自组装到聚甲ji丙xi酸甲酷和玻璃基底上可以得到反射涂层，而且可以在300-650nm之间优化反射性能得到单一性的反射涂层，且在目标波长附近的可有效的将反射率从7%降到0%，而透射率则从92%提高到97%。

3、 在储能领域

利用空心材料具有降低表观密度和空气对流换热，增加热辐射的效果，将其设计为保温材料可有效降低导热系数，从而大大降低了工业生产过程和建筑热损失。另一方面，空心球材料对声音有阻挡的作用，可以被开发作为吸声材料。因此，空心球材料在建筑、涂料、装演等领域中有着很大的应用前景。

4、 在轻工业领域

利用空心二氧化硅热稳定性好，比表面积大等优点，可将其应用于香精负载，以达到延长采用香精释放时间的效果。如介孔二氧化硅包覆亲水性香精，其负载率较高，有效降低了香精中易挥发物质的挥发性，增强了香精的稳定性。而采用空心二氧化硅将薰衣草，桉树，百里香，香脂，迷迭香，鼠尾草，薄荷，罗勒，马郁兰，紫油，月见草和生姜等含不饱和脂肪酸的芳香化合物进行包覆，可以有效地防止在存储过程中不饱和脂肪酸与空气中的氧进行反应。有效提高芳香物质的缓释效果。

5、 在污水处理领域

空心二氧化硅具有较大的比表面积、形态可控等特点，已经被广泛应用于污水处理，目前常见报道的多为基于介孔二氧化硅的材料，如MCM-41，SBA-15，SBA-16等，该类材料具有吸附性能良好并可以重复利用的优点而备受关注。而将空心结构与介孔结构相结合，制备出具有空腔结构及介孔壳层的二氧化硅空心微球将大大提高其应用性能。对污水中离子及染料分子都有较高的去除能力。

6、在结构材料或涂层中作为填料

在用于TPS的轻质烧蚀材料中，二氧化硅空心微球是很重要的填料。二氧化硅空心微球的加入不仅增强了树脂基体的力学和机械性能，还能明显的降低结构材料的密度，从而减小结构材料的重量，为航空航天领域的发展应用起到决定性的作用。此外，在应用于摩擦设备（比如钻头，轴承）的涂层中，加入二氧化硅空心微球，能够起到润滑的作用，延长其使用寿命。

二氧化硅性能的稳定，含量的丰富，促使着其在各个领域广泛的应用，加之中空结构的优异的结构性能，更加扩展了二氧化硅的应用领域。但是目前由于合成方法的问题，实际应用于工业生产的是模板法。但是这种方法制备的二氧化硅由于制备工艺问题，会严重限制二氧化硅空心微球的应用，因此，加大对制备工艺的工业化推广，拓展二氧化硅的应用领域，也是二氧化硅空心微球未来发展的方向。

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