介孔中空SiO2材料的制备及在药物缓释方面的应用-论文.pdf

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1、江苏造纸2014年6月JIANGSUZAOZHI第2期(总第115期)·25·介孔中空SiO2材料的制备及在药物缓释方面的应用贾程瑛金永灿宋君龙(南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京，210037)摘要介孔中空SiO材料作为一种新材料，以其独特的优点，如很大的比表面积和孔道体积，尺寸可控调节及分布较窄的孔径，可控均一的形貌等，以及广泛的应用前景而引起了人们的广泛关注。本文对该领域近年来的发展，特别是介孔SiO材料的制备和在药物缓释方面的应用进展进行了简短的概括。关键词介孔；中空；二氧化硅

2、材料；纳米技术纤维素是一种价格低廉的，储量丰富，生物可降1前言解的天然高分子材料，其在木质纤维中易于分离，化学结构相对简单，已得到广泛的应用。随着纳米科随着人类的不断发展，科技的不断进步，科学开技的兴起，人们找到了很多种制备纳米纤维素的方始向新科技，新能源，新材料方向迈进。自从1992法。将纳米纤维素作为模板应用到制备介孔材料年合成M41S材料之后，介孔二氧化硅材料作为一中，对于降低成本，得到特定形貌介孔材料一管状中种新材料，以其独特的特点，迅速引起各界学者的广空结构具有重要意义。泛关注¨]。介孔材料具有很

3、多优点]，如很大的比表面积和孔道体积，尺寸可控调节及分布较窄的2介孔材料孔径，可控均一的形貌，这些独特的结构使其在化工催化J、吸附和分离J、生物和医药J，功能材料自然界中存在着许多多孔物质。根据国际纯粹等领域展现出较好的应用前景J。中空纳米材料和应用化学联合会(IUPAC)的定义，多孔材料作为介孑L材料的一种特殊形貌，由于它具有内外两(porousmateria1)根据孔径范围分为三类：小于2nm个表面，其比表面积将大于普通纳米材料。由于它为微孔(micropore)；2至50nm为介孔(mesopore)

4、；具有中空结构，材料内部将拥有更大的体积。不同大于50纳米为大孔(macropore)。有时也将小于形貌产生的新特点将使材料的应用更有侧重，中空0．7nm的微孔称为超微孔，大于1mm的大孑L称为宏纳米材料在微贮存器，微反应器，微分离器等方面更孔。自1992年Mobil公司开发出以M41S为代表的有应用优势。材料后，有序介孔材料才真正的作为一种新材料登目前，合成介孔中空二氧化硅途径很多。最常上舞台。有序介孔材料也因其独特的结构、性质以用的方法是模板法。但软模板在较低的浓度下只能及潜在的应用性能吸引了各种不同研

5、究领域的学者形成球状胶团，难以控制形成中空结构。目前的无对其进行深入的研究。机模板法存在工艺过程复杂，价格昂贵，工业化难以按化学组成分类，介孔材料可分为硅基和非硅实现等不足。鉴于模板法现今存在的问题，寻找廉价易得，工艺操作简便的模板对控制介孔材料的作者简介：贾程瑛，女，在读研究生，研究方向：纤维素化学。形貌尤其是制得管状材料具有重要意义。通讯作者：宋君龙，男，博士，副教授，主要从事纤维材料研究。2014年6月贾程瑛等／介孔中空SiO：材料的制备及在药物缓释方面的应用．27．沉积在碳酸钙上，形成核一壳结构，最

6、后通过煅烧，图2。盐酸溶解得到多孔中空SiO材料。制备过程如■●E■■t■■c■h■i■n■■g_■in■■H■■■C■I0●●o■’■CubicCaCO~(a’CaCO~Si02(b)HollowSilica图2以CaCO，为模板制备多孔二氧化硅微球的过程图Tissot等引以聚苯乙烯(PS)微球为模板制备法，一般以一种高化学活性的物质作为前驱体，将不了中空SiO微球。利用乳液聚合方法使聚苯乙烯同的物质与前驱体混合在溶剂中，经过一系列物理(PS)微球表面带上硅羟基，再通过溶剂置换，将功化学的变化，便能形成粒

7、子尺寸，形状均一的较稳定能化的PS微球转移到乙醇介质中，加入先驱体正硅的新的悬浮相一溶胶。溶胶的形成大大的简化了实酸乙酯(TEOS)，催化剂氨水。TEOS发生水解缩合验步骤，使粒子的尺寸形状可控调节。溶胶经一段反应，在硅羟基PS微球表面形成均匀的SiO壳体。时间的陈化后形成具有三维空间结构的凝胶。凝胶最后在高温煅烧下除去模板得到中空SiO：微球。经干燥，固化等处理形成所需的纳米材料。由于凝Zhu等以乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基三甲胶体系容易获得，允许低温条件下各组分进行反应，溴化铵(CTAB)为共模板制

8、备了形态和尺寸均一的并可以借助喷射、旋涂、浸拉、浸渍等方法制备各种介孔中空SiO微球。研究中以PVP作为核，CTAB膜、纤维或沉积材料，这使得实验条件、步骤大大简附着在核上连接硅源形成SiO介孔壳结构，最后煅化，表征材料的物理化学性能变得更容易。烧除去模板。Fu等叫以纳米纤维素纤维为模板制Teng等利用溶胶～凝胶法，在O／W乳化体备了中空SiO棒状材料。室温下合成，高温煅烧去系制备了介孔中空SiO微球，实验中用表