廉價硅源制備二氧化硅微球及其作為限進材料的應(yīng)用.pdf

1、二氧化硅材料由于具有機械強度高，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易于表面修飾等諸多優(yōu)點，在化學(xué)合成，生物醫(yī)藥，環(huán)境檢測等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。具有多孔結(jié)構(gòu)的球形二氧化硅材料又因其具有形狀規(guī)則，粒徑范圍可控，比表面積及孔容高等特點，在色譜分離，催化，生物探針等方面具有重要的應(yīng)用。
　　目前二氧化硅微球通常由溶膠-凝膠法，硅珠堆砌法或噴霧干燥法制備。溶膠-凝膠法原料價格昂貴，中間產(chǎn)物老化時間長；硅珠堆砌法中易生成微球二聚體，原料利用率低；噴霧干燥法

2、中易生成空心球，微球機械強度差，球形不規(guī)整，同時需要昂貴的設(shè)備，限制了二氧化硅微球的大規(guī)模生產(chǎn)。
　　本論文的研究目標(biāo)是發(fā)展操作簡便易行，原料價廉易得，粒度和孔徑可調(diào)的二氧化硅微球的制備方法。從廉價硅源出發(fā)，通過反相懸浮聚合和水/油/水（W/O/W）界面反應(yīng)，制備了球形規(guī)整，機械強度高的多孔二氧化硅微球，降低了生產(chǎn)成本，易于大規(guī)模生產(chǎn)，并實現(xiàn)了對其比表面積和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的控制；具有不同孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的二氧化硅微球可以作為限進材料的優(yōu)良基

3、質(zhì)。論文主要內(nèi)容如下：
　　以硅溶膠作為硅源，通過反相懸浮聚合法，制備了球形圓整，分散性好，機械強度高的多孔二氧化硅微球；以水玻璃作為硅源，通過W/O/W界面反應(yīng)，制備了比表面積大，平均孔徑和孔容較大的多孔二氧化硅微球；綜合以上兩種方法各自的優(yōu)點，本文創(chuàng)新性地提出了以水玻璃通過陽離子交換作用得到的硅酸溶液作為硅源，通過反相懸浮聚合法制備了多孔二氧化硅微球。所得微球外觀圓整，分散性好，機械強度高，同時具有較高的比表面積，經(jīng)篩分后所得

4、產(chǎn)品粒徑均一，便于大規(guī)模生產(chǎn)。通過對制備以及后處理條件的控制，實現(xiàn)了對二氧化硅微球的比表面積和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)控，比表面積范圍124.3m2·g-1~597.3m2·g-1，平均孔徑范圍2.487nm~13.97nm，孔容范圍0.3354cm3·g-1~0.8314cm3·g-1。
　　以四種具有不同孔徑和比表面積的二氧化硅微球為基質(zhì)，制備了外表面鍵合親水二醇基，內(nèi)表面鍵合疏水十八烷基的限進介質(zhì)固相萃取劑。這種材料既可以保留小分子疏