介孔二氧化硅 原理

介孔二氧化硅的合成与表征

摘要：采用溶胶凝胶法，在酸性条件下用na2sio3作为硅源，在碱性条件下用teos作为硅源，合成了介孔二氧化硅。小角x衍射表明在酸性条件下，十六烷基三甲基溴化铵(ctab)的浓度为0.01mol/l，na2sio3的浓度为0.1mol/l时，合成二氧化硅的介孔结构明显。碱性条件下，teos浓度为5%～10%(体积比)时，得到明显介孔结构的二氧化硅。

关键词：介孔二氧化硅 硅酸钠 正硅酸乙酯

一、前言

无机多孔材料，因为具有较大的比表面积和吸附容量，而被广泛应用于催化剂和吸附载体中。按照孔径大小，多孔材料可分为：微孔(microporous)、介孔(mesoporous)和大孔(macroporous)材料。无机微孔材料孔径一般50nm，包括多孔陶瓷、水泥、气凝胶等，其特点是孔径尺寸大，但分布范围宽。介于二者之间的称为介孔(中孔)材料，其孔径在2～50nm范围，如一些气凝胶、微晶玻璃等，它们具有比微孔材料大得多的孔径，但这类材料同样存在孔道形状不规则、尺寸分布范围广等缺点。

1992年，kresge，etal首次在nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料m41s，[1、2]其中以命名为mcm-41的材料最引人注目。其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1.5一l0nm范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域。这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的应用前景。同时，由于介孔氧化硅材料所具有的规则可调节的纳米级孔道结构，可以作为纳米粒子的“微型反应器”，从而为人们从微观角度研究纳米材料的小尺寸效应、表面效应及量子效应等奇特性能提供了重要的物质基础。这一发现突破了沸石分子筛材料孔径范围的限制，使得很多在沸石分子筛中难以完成的大体积分子的吸附、分离，尤其是催化反应的进行成为可能。同时，由于mcm-41材料的表面易于进行化学改性，为制备具有特定性能的复合材料提供了可能，也为纳米团簇材料在母体材料中的组装提供了方便。因此，近年来，介孔材料科学己经成为国际上跨化学、物理、材料等多学科的热点前沿领域之一，成为分子筛科学发展的一个重要里程碑。介孔氧化硅材料的研究已成为国际上众多领域的一个研究热点。介孔材料在分子催化、纳米反应器、光电子、生物等领域的应用前景及其展现出的优异特性引起广泛关注。[3]

介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究

摘要：介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量，因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。该文采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模版，溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子，通过透射电镜（TEM）和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析，讨论了不同四甲氧基硅烷（TMOS）、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径、比表面积及孔径的影响。

关键词：介孔 二氧化硅 溶胶凝胶法

介孔材料是多孔材料中的重要组成部分，由于具有较大的比表面积和吸附容量，因此在吸附、分离、催化等领域都具有广泛的应用。根据微观结构的区别，介孔二氧化硅可分为两大类型：一类则是以二氧化硅干凝胶和气凝胶为代表的无序介孔固体，其中介孔的形状不规则但是相互连通。孔形常用墨水瓶形状来近似描述，细颈处相当于不同孔之间的通道。另一类是Back等人[1-2] 于1992年首次报道的M41S（MCM-41，MCM-48，MCM-50）系列的介孔二氧化硅，其结构特点是孔径大小均匀，按六方有序排列，在不同制备条件下，孔径在1.5～10 nm范围内可连续调节。孔形可分三类：定向排列的柱形孔；平行排列的层状孔；三维规则排列的多面体孔。这种合成方法可以得到均一的多孔结构，引起了在多相催化、吸附分离以及高等无机材料等学科领域研究人员的浓厚兴趣 [3-6]。介孔材料在种类及应用上都得到了蓬勃的发展。 目前合成介孔材料主要采用水热合成法、室温合成、微波合成、湿胶合成法以及相转移法等。介孔材料的合成涉及到诸多的影响因素。比如说，一种模板剂可以合成出多种介孔材料，这就显示了合成过程中胶凝条件所起的重要作用：OH-浓度、投料比、各种原料的溶解度、凝胶老化时间、晶化时间、晶化温度、升温速度以及搅拌速度等都可能成为影响合成结果的因素。而有的合成方法是利用几种模板剂合成出同一种介孔材料。对于这种情况，模板剂相当于体积填充物，对分子筛结构的形成并无至关重要的贡献。

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介孔二氧化硅纳米粒载药性能的研究

作者：龚艳容

来源：《医学信息》2014年第24期

摘要：近年来，无机纳米粒因其结构稳定在药物传递方面的应用越来越受重视。介孔二氧化硅纳米粒作为一种无机高分子材料，具有生物相容性好、比表面积大、孔径和孔容可以调节、孔道均匀、表面易于修饰等优点，在载药和药物控制释放领域有着很大的前景。本文就目前介孔二氧化硅纳米粒的结构性质特点以及其在药物传递系统的应用作一综述。

关键词：介孔二氧化硅纳米粒；载药

近年来研究集中在在结构上形成稳定的药物传递系统，这种载体结构能够传递相对大量的药物到靶向组织甚至细胞内而没有提前释放。结构稳定的药物传递材料中，由于二氧化硅是一种无毒，无味，无污染的无机非金属材料，具有生物相容性好、比表面积大、孔径和孔容可以调节、孔道均匀、表面易于修饰等优点， 其在催化、分离、传感器、生物医药等方面具有广泛的应用前景， 特别是在载药和药物控制释放领域，二氧化硅能够逐渐的释放像抗生素的药物。因此合成可控的药物释放体系有着特殊的意义。

1 介孔纳米二氧化硅（MSN）的结构特点

国际纯粹与应用化学联合会（lUPAC）规定，介孔材料是指孔径处于 2.0nm～50nm之间的一类多孔固体材料。直径小于2nm和大于 50nm的多孔材料分别称为微孔和大孔材料[1]。

近年来介孔材料在化学和材料科学领域备受瞩目，成为研究的热点领域。介孔二氧化硅纳米粒（MSN）具有其他材料无可比拟的结构特点[2]，粒径可50～300nm之间调节；粒子形状稳定且规整；孔径规整，孔结构独特，大小可调。孔径分布窄，从2nm～6nm可调；粒子表面积及孔道容量大；具有内表面和外表面，可选择性地进行功能化，为粒子进行多功能化提供了便利，近年来，杂化介孔SiO2纳米制备技术已经实现了很高的发展程度，将介孔SiO2微球作为主体，利用其孔中或其孔表面的基团组装各种不同功能的纳米颗粒，制备复合纳米颗粒的研究也被广泛迅速地发展。目前已有以介孔SiO2微球为，主体组装如Ag，Au，Pt、FeO等贵金属纳米粒子和制备各种不同类型的酶类物质等的研究。

第３７卷第４期　北京化工大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）　Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．４　２０１０　

介孑Ｌ二氧化硅包覆银纳米颗粒的制备及抗菌性能　

王　彦　陈绚丽　文利雄　陈建峰　

（北京化工大学纳米材料先进制备技术与应用科学教育部重点实验室，北京　１０００２９）　

摘要：首先采用次磷酸钠液相还原方法制备了纳米银溶胶；再以正硅酸乙酯为硅源，十六烷基三甲基溴化铵为模　板剂，采用溶胶一凝胶法，在制备的纳米银溶胶中的银颗粒表面原位生长二氧化硅球壳；然后利用溶剂萃取法去除　有机模板剂，再经超临界干燥后制备出介孔二氧化硅包覆银纳米颗粒（Ａｇ＠ｍＳｉＯ：）。对所得样品进行了ＴＥＭ、　ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＦＴ．ＩＲ、Ｎ，吸附／脱附等表征，结果表明此纳米复合粒子的介孔结构有序性良好、比表面积大、呈连接的　球状形貌。进一步以二倍稀释法测试了Ａｇ＠ｍＳｉＯ　纳米颗粒对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度（均　为１５６　ｐ，ｇ／ｍＬ）和最小杀菌质量浓度（３１２．５和６２５　ｇ／ｍＬ），结果表明Ａｇ＠ｍＳｉＯ　纳米颗粒有良好的抗菌效果。　

关键词：介孔二氧化硅；银；纳米复合材料；抗菌性能　中图分类号：ＴＱ０３２．４１　

引　言　

介：Ｅ－－－氧化硅材料由于其自身比表面积大、孔　

道有序、孔径可调等特点，已经成为一种优异的载体　

材料，被广泛应用于催化、分离、生物等领域中。例　

如，Ｋｕａｎ等…制备了Ｐｔ／ＭＣＭ－４１纳米复合材料，用　

于肉桂酸加氢催化反应；Ｍｏｎｔｙ等　制备了Ｆｅ，０　＠　

ｍＳｉＯ　作为靶向药物载体；Ｂｒｉａｎ等　利用合成的介　

孑Ｌ硅材料制备了控释抗菌剂。　

银是一种具有广谱性和不易产生耐药性的材　

料　，其抗菌活性仅次于汞，所以银系抗菌材料　

是最常见的无机抗菌剂。Ｆｅｎｇ等　认为银系无机　

抗菌剂的抗菌性能是由于含Ａｇ材料释放出Ａｇ　，