自制硅溶膠-聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法制備多孔硅膠微球的開題報告摘要：本篇報告介紹了一種通過聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法制備多孔硅膠微球的方法。該方法利用正硅酸酯水解聚合體在水相中形成的膠體微球作為模板，通過聚合反應(yīng)將有機(jī)硅中的單體分子均勻地沉積在膠體微球表面，形成有機(jī)硅涂層。接著在高溫和酸性條件下，有機(jī)硅涂層發(fā)生裂解和縮合，形成了多孔硅膠微球。本研究通過控制反應(yīng)條件和添加劑，可以調(diào)控多孔硅膠微球的孔徑和孔隙度，制得了具有可控孔徑和高孔隙度的多孔硅膠微球。關(guān)鍵字：硅溶膠；聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法；多孔硅膠微球；孔徑；孔隙度Abstract：Thisreportpresentsamethodforthepreparationofporoussilicamicrospheresbypolycondensation-inducedcolloidcoagulationusingsilicasol.Thismethodutilizesthecolloidmicrospheresformedbythehydrolysispolymerizationofapositivesilicateesterinwaterastemplates.Theorganosiliconmonomermoleculesareuniformlydepositedonthesurfaceofthecolloidmicrospheresbypolymerizationreaction,forminganorganosiliconcoating.Theorganosiliconcoatingisthencrackedandcondensedunderhightemperatureandacidconditionstoformporoussilicamicrospheres.Bycontrollingthereactionconditionsandadditives,theporesizeandporosityofporoussilicamicrospherescanbeadjusted,andporoussilicamicrosphereswithcontrolledporesizeandhighporositycanbeobtained.Keywords:Silicasol;Polycondensation-inducedcolloidcoagulation;Poroussilicamicrospheres;Poresize;Porosity1.研究背景硅溶膠是一種由水解、縮合得到的均勻細(xì)小的Si-O-Si結(jié)構(gòu)的膠體，具有較大的比表面積、較好的熱穩(wěn)定性、高催化活性、良好的吸附性能等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于催化、分離、吸附、傳感、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。隨著應(yīng)用要求的提高，不同形態(tài)的硅溶膠，如微米級硅球、二維和三維硅結(jié)構(gòu)，不同孔徑和孔隙度的多孔硅材料被越來越多地研究和制備。其中，多孔硅膠微球由于具有良好的機(jī)械性質(zhì)、高度可精確調(diào)控的孔徑和孔隙度等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域、催化劑載體、吸附劑、生物傳感器等領(lǐng)域。目前，制備多孔硅膠微球的方法主要包括模板法、膠體模板法、溶膠-凝膠法等。其中模板法是制備多孔硅膠微球的重要方法之一，通過硅溶膠與無機(jī)/有機(jī)模板的復(fù)合計template，然后通過耐高溫和酸性條件下的縮合反應(yīng)去除模板，制備得到多孔硅膠微球。然而，該方法存在模板去除難以控制、模板對制備多孔硅膠微球的影響較大等問題。聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法是一種新型的制備多孔材料的方法，其基本原理是通過聚合反應(yīng)將有機(jī)/無機(jī)單體均勻地沉積在膠體顆粒表面，然后在適當(dāng)?shù)臈l件下使其發(fā)生裂解和縮合反應(yīng)形成多孔材料。與傳統(tǒng)的模板法制備方法相比，該方法具有操作簡單、制備條件易于控制等優(yōu)點(diǎn)，能夠制備出具有可控孔徑、高孔隙度的多孔材料，因此引起了人們的廣泛關(guān)注。2.研究內(nèi)容和方法本研究旨在通過聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法制備具有可控孔徑和高孔隙度的多孔硅膠微球。具體方法如下：(1)制備硅溶膠。將正硅酸乙酯、去離子水和鹽酸按一定摩爾比在室溫下攪拌反應(yīng)，得到粒徑為20~30nm的硅溶膠。(2)制備有機(jī)硅涂層。將3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MTMS)、1-丙烯酰氧二甲氧基硅烷(VTES)、DMSO、去離子水、助劑按一定比例加入一燒杯中，充分混合后加入硅溶膠中，用紫外線聚合得到有機(jī)硅涂層。(3)制備多孔硅膠微球。將硅溶膠-有機(jī)硅涂層溶液在密封容器中，經(jīng)過一定溫度(200℃~300℃)和酸性條件下反應(yīng)2~4h，膠體顆粒表面的有機(jī)硅涂層發(fā)生裂解和縮合反應(yīng)，形成多孔硅膠微球。(4)調(diào)控孔徑和孔隙度。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件和添加劑，可以調(diào)控多孔硅膠微球的孔徑和孔隙度。3.研究進(jìn)展和展望本研究利用聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法制備多孔硅膠微球，通過控制添加劑和反應(yīng)條件，可以調(diào)控多孔硅膠微球的孔徑和孔隙度，制得了具有可控孔徑和高孔隙度的多孔硅膠微球。然而，目前該方法還存在一