空心微球材料制备方法简介.pdf

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1、2011年第25期SCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATIONO科教前沿。科技信息空心微球材料制备方法简介冯质壮王纪元(兖矿国宏化工有限责任公司山东邹城273500)【摘要】近年来，有关单分散空心微球的研究已成为材料领域的研究热点。空心微球特有的许多优◆异性能使它在化学、生物技术、材料科学等领域具有极其广泛的应用前景【关键词】空心球；制备【Abstract]Thefabricationofmonodispersedhollowspheresinvaryingsizesandshapesi

2、sveryinterestinginthefieldofmaterialscience．Hollowmicrosphereshasalotofoutstandingfunctionwhichmakesithaveextremelybroadapplicationprospectsinchemical，biotechnology，materialsscienceandotherfields．【Keywords]Hollowspheres；Fabrication◆0引言法之一与模板法相比。这种方法是以微乳

3、液滴为模板，目标产物的前驱体附着在液滴表面并慢慢地穿过液滴表面的一层活性剂膜与水相近年来．有关空心微球的研究已成为材料学领域的研究热点。粒接触并发生水解反应．然后再在表面活性剂上发生缩聚反应形成乳径在纳米至微米级的空心微球具有比表面积大、密度低、稳定性和过液／凝胶的核／壳结构．通过加入水和丙酮及其他有机溶剂的方法，使产滤性好等特性。因此，空心微球作为一种新型功能材料已经被广泛应物与微乳液分离．再煅烧除去表面活性剂和有机溶剂。得到目标产物用于化学、生物医药和材料等领域中。的空心球结构如下图所示：1空心微

4、球材料制备方法1．1高温熔解和喷雾反应法高温熔解法制备空心微球的基本原理是：在较高温度下．将各种形状的固体颗粒熔解．并以一定的速度喷入液体介质中冷却．形成球形颗粒由于熔融颗粒在飞行的过程中．其内部含有的水蒸气或固体材料分解而形成的气体在颗粒内部聚集．然后经颗粒表面的微孔释放，从而形成空心的结构如下图所示：鼹oo0oo。—·—-·-·——·—l苎l不规则形状颗粒熔融液滴气体聚集于颗粒内部空0微球图4乳胶粒模板法制备空心球的一般步骤图1高温溶解法制备空心微球的一般步骤1．2模板法2四种制备方法的特点该法是

5、制备空心微球的典型方法。在制备过程中通过控制前驱体高温溶解和喷雾反应法：该法采用液相前驱体的气溶胶过程．可在模板表面的沉淀或反应．形成表面包覆的核／壳结构．用加热或化学使溶质在短时间内析出，且制备过程连续、操作简单、反应无污染，所反应的方法去除模板，就得到空心球结构材料6,71。如下图所示：形成的产物纯度高、粒径分布均匀、比表面积大，组成、颗粒尺寸和形态均可控．因而用该法制备空心球结构的纳米材料有其特殊的优势o模板法：该法是空心球材料制备中使用最早、应用范围最广的一种方法．且该法技术已相对成熟模板核／

6、壳结构空球壳结构L—b—L自组装法：该法是Camso[41等人将模板法与自组装技术相图2模板法制备纳米空心球的一般步骤结合来制备纳米空心球的方法由该技术得到的空心球除球壳内径可由模板粒径控制外，壳层材料的组成可按任意组成、任意层结构和任1．3层层自组装法(L-b—L1意厚度进行可控制的组成自组装合成技术是近年来引人注目的前沿合成技术利用自组装微乳液法：该方法利用了油一水两相的不互溶性．以稳定液滴形式技术来制备空心球结构的材料是最近几年的研究成果Caruso等在存在的分散相为模板进行包覆。该方法的关键是

7、．首先要选择合适的Decger等提出的带相反电荷的聚电解质在液固界面通过静电作用交溶剂，两相不能混溶，且其中之一还可能作为目标产物的反应源：其次替沉积形成多层膜的自组装技术的基础上．发展了一种在带电核的胶要选择合适的进攻试剂对两相界面进行改性．在界面上起到稳定的作体微粒上组装多层膜的技术[3,91．把带负电荷的胶体微粒作为膜板加入用[41到聚阳粒子溶液中，待吸附饱和后用超离心的办法使之与溶液分离．再加到聚阳粒子溶液中．如此反复就可以得到多层膜结构在完成了3前景展望微粒模板上的多层膜组装后．将模板溶解出

8、来．最后得到了包含纳米微粒、聚电解质等在内的空心球结构。如下图所示：材料的空心球结构具有广泛的应用前景．因此对于空心球的制备方法及原理的深入研究无疑将会推动工业的更大发展。可以预料，设计和制备新型空心球并使该结构材料向着材料类型更多、尺寸更小、◇●一0结构更完善、性能更优的方向发展，将是今后研究的热点。e胶体微粒表面电荷改性吸附除模板【参考文献】图3层层自组装法制备空心球的一般步骤[1]邓字巍，武利民．一种制备单分散SiO空心微球的新方法lJIl高等学校