纳米空心二氧化硅的合成及在蛋壳形催化剂制备的应用(7)
设备要求不高、能耗少、投资低，有利于工业化生产等优点。
王晓英等人[34]
以水合硅酸钠为硅源、浓硫酸作为酸化剂，利用化学沉淀法制备纳
米二氧化硅。其原理如下。
在反应的过程中加入分散剂硫酸钠以及表面活性剂聚乙二醇，通过浓硫酸稀释后
的放热加速并控制反应，进而制备得到具有高分散的球形纳米二氧化硅粒子。
1.6 空心纳米二氧化硅微球应用现状及发展前景
由于空心纳米SiO2的量子尺寸、量子隧道效应和它的光、电、高磁阻、高韧性、
高熔点、高稳定性好等特殊性能，使空心球形纳米SiO2可广泛应用于许多领域。
1.6.1 在光电领域的应用
目前，空心球在光电材料领域的应用最广泛的是超晶格结构，这种结构式空心球
紧密堆积而形成的，在现代光电子器件领域发挥着很重要的作用。空心球堆积形成三
文周期的品格结构后，性质较堆积之前发生了极大的变化。空心球堆积结构中得到的
光子以及光电子带隙在其中不会向任何方向传播，从而可以改变光的流向，抑制光的
自发传播。
1.6.2 在新型材料领域的应用
提高能源效率和减少能源损失是当今时代的重大任务。设计保温材料是一种有效
方法，可大大减少工业生产过程和建筑热损失。空心 SiO2微球可大大降低表观密度和
空气对流换热，增加热辐射，从而减小了其导热系数，是个理想的保温材料。另一方
面，空心球对声音有阻拦效果，可用于吸声材料，因此在建筑，涂料，装潢等领域有
着很大的应用前景。
1.6.3 在医学和生物领域的应用
空心球形纳米SiO2可用于临床检验、药物释放、癌症和肝炎的诊断、细胞的标记、
识别、分离和培养、放射性免疫固相载体及免疫吸收等方面。在微球内部引入燃料、
荧光物质或放射性标记物，可使微球颗粒易于用光学显微镜进行观察及便于放射自显
影检测。
1.6.4 在化学领域的应用
单分散空心纳米 SiO2微球可作为高效液相色谱填料，可大大提高分离效果及检测
精度，并可改善流体流动性。在催化方面，由于单分散二氧化硅微球粒径小、比表面
大等特性，可用作催化剂载体，从而有效地提高催化剂活性、选择性、降低催化剂成
本，并能延长催化剂寿命。
除上述所列应用领域外，空心结构纳米 SiO2在涂料、橡胶、机械、农业、食品工
业等领域还有着广泛的应用。
现在，空心结构纳米 SiO2应用于各相关领域的研究局面已全部展开，并在诸多
领域中获得了成功。虽然纳米材料研究工作已取得许多成果，但空心结构纳米 SiO2
的研究才刚刚起步，所以以产品性能为依据的前提下改进制备工艺，使空心纳米 SiO2
产品具有较高附加值是今后的研究趋势。
1.7 本课题的主要研究内容
由上述可知，空心结构材料是今后热门研究课题，会成为新世纪的主导科技。作
为纳米结构材料的重要一员，空心结构纳米 SiO2在材料、医学、生物、化学、涂料等
方面具有广阔的应用前景。目前，空心球形纳米 SiO2的制备方法包括模板法、微乳液
法、沉淀法等。本文采用模板法制备出空心纳米 SiO2，研究该方法的机理，对影响
SiO2微球的影响因素，如：氨水用量及温度、硅源浓度、洗涤剂等进行分析讨论。运
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