纳米空心二氧化硅的合成及在蛋壳形催化剂制备的应用(6)
MnO2构成的单分散蜂巢结构纳米球和纳米空心球。预期这些纳米结构MnO2材料在高
效的锂离子电池和催化降解室内空气污染物等方面具有应用前景。
1.4.6 微乳液法
这种方法是以微乳液滴作模板，目标产物的前驱体在液滴表面水解生成相应的氢
氧化物或含水氧化物, 然后再经过缩聚反应形成稳定的胶体粒子包覆在乳液液滴表面,
形成乳液/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, 得到目标产物的空心球结构。用该方法
可制备出纳米到微米尺度的空心球, 并可制备出球壳含有孔道的空心球。
1.5 空心纳米二氧化硅微球的制备方法及研究现状
1.5.1 溶胶-凝胶法
该法的工艺一般通过正硅酸乙酯（TEOS）的水解聚合在纳米球形模板上形成SiO2
球壳。其过程包括了TEOS在溶胶-凝胶过程的催化效应，溶剂效应，添加剂效应等。
通过热处理或化学方法去除模板，从而得到空心纳米微球。
其反应机理为：
Si-OR + H-O-H → Si-OH + R-OH
Si-OR + HO-Si → Si-O-Si + R-OH
Si-OH + HO-Si → Si-O-Si + H-O-H Yu fang Zhu
[32]
等人以聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)和十吹冰烷基三甲基溴化铵(CTAB)的
聚集体作为模板，在水介质中以氢氧化钠溶液为催化剂，利用正硅酸乙酯在其表面发
生溶胶-凝胶反应，得到核壳结构的二氧化硅微球；通过煅烧处理即可得到壳厚60 nm，
粒径约200nm的中空二氧化硅微球。
该法的优点是可在温和的反应条件下进行，二氧化硅纯度高，具有很大的比表面
积、分散性较好、活性大。缺点是工艺复杂，在分离、热处理过程中微球容易破坏。
1.5.2 微乳液法
采用微乳法制备超细粉体时大多采用W/O型微乳体系。此体系一般由表面活性
剂、助表面活性剂、油(通常为极性小的有机物)、水组成。整个体系是热力学稳定的、
液滴半径处于纳米级、各向同性的分散体系。体系中,表面活性剂包围着水相分散于连
续的油相中,被包围的水核是一个独立的“微反应器”。反应在水核中受控进行,所生成
的产物颗粒大小和形状与水核大小密切相关。各独立的“微反应器”杜绝了“微反应器”
之间所生成的硅酸粒子的缩合,也防止了干燥和热处理过程中硅胶粒子的团聚,制得的
产品分散性好 ,故微乳法在制备超细粉体方面有着广阔的前景 。
孙少学[33]
等人以Triton X-10/正辛醇/环己烷/水(或氨水)形成W/O型微乳液，利用
制备的微乳液,以TEOS作为硅源,使其受控水解制得纳米SiO2球形粒子,用FTIR、TEM、
比表面测定进行表征。
在微乳体系中,以正硅酸乙酯为硅源,使其受控水解制得纳米无定型 SiO2 球形粒
子。粒径大小可由改变水与表面活性剂的物质的量比 Wo、水与正硅酸乙酯的物质的
量比h 调控: Wo 值越大,粒径越大。硅源浓度即 h 值减小时,粒径减小。
1.5.3 沉淀法
诸多方法中，譬如模板法、微乳液法等，虽然可以制备出具有良好分散性、高比
表面积的纳米二氧化硅，但是其能耗高、投资高、环境污染严重限制了其大规模的商
品生产与应用。相对于其它制备方法方面，化学沉淀法制备过程相对简单，且对实验
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