无机空心球的制备方法

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中空微球制备

中空微球制备

中空微球制备简介中空微球是一种具有空心结构的微米级颗粒,其外壳由纳米级或亚微米级材料构成。

中空微球的制备方法多种多样,可以通过溶胶凝胶法、硬模板法、软模板法等不同的工艺来实现。

中空微球具有较大的比表面积、低密度、良好的机械强度、较好的抗渗透性等特点,因此在材料科学、催化剂、能源存储和释放等领域得到广泛应用。

溶胶凝胶法制备中空微球材料准备1.有机硅溶胶:通过水解缩合反应制备得到。

可选择乙基烯基三乙氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷等为前驱物。

2.模板颗粒:可选择乳胶微球、硬或软微米级颗粒等作为模板。

制备过程1.模板处理:将模板颗粒进行表面修饰,使其与有机硅溶胶形成较好的相容性。

2.溶胶浸渍:将模板颗粒置于有机硅溶胶中,使其充分浸润。

3.凝固处理:将浸渍后的模板颗粒置于真空或干燥条件下进行凝固处理,使有机硅溶胶形成凝胶。

4.模板去除:通过热解、酸洗等方法将模板颗粒从凝胶中去除。

5.热处理:将去除模板的凝胶样品进行热处理,实现中空结构的形成。

硬模板法制备中空微球材料准备1.模板颗粒:可选择具有较好耐高温性质的颗粒作为模板,如硬聚苯乙烯颗粒。

2.金属或陶瓷前驱物:可选择金属硅酸盐、金属氮酸盐等作为前驱物。

制备过程1.模板处理:将模板颗粒进行表面修饰,提高模板与前驱物的相容性。

2.前驱物浸渍:将模板颗粒浸渍于金属或陶瓷前驱物溶液中,使其充分浸润。

3.前驱物转化:将浸渍后的模板颗粒在高温条件下进行热处理,使前驱物转化为金属或陶瓷。

4.模板去除:通过热解或化学溶解等方法将模板颗粒从转化后的材料中去除,得到中空结构的微球。

软模板法制备中空微球材料准备1.Amphiphilic Block Copolymer:选择具有亲水性和疏水性分段的嵌段共聚物作为模板。

制备过程1.软模板自组装:将Amphiphilic Block Copolymer溶解于适当的溶剂中,通过自组装形成胶束结构。

2.前驱物浸渍:将待制备中空微球的材料浸渍于胶束溶液中,使其充分浸润。

分散聚合两步法制备壳交联聚合物微球及自模板制备空心球

分散聚合两步法制备壳交联聚合物微球及自模板制备空心球
受到 干扰 , 系易发 生絮沉 , 体 最终 聚合物 粒子粒 径分 布变宽 , 很难保 持 粒 子 的单 分 散性 。考 虑 到 分散 聚
合 的成核期 较短 , 反应 过 程 中形 成 的粒 子 数 和粒 子
合 以及 相分 离 方 法 等 。其 中模 板 法技 术 较 为 成熟 , 空心球 制备 过 程简 单 , 核材 料 可 灵 活选 择 , 壳 核 的 尺 寸 可 控 性 好 , 制 备 空 心 微 球 的 较 好 方 是 法 … 。所 用模 板 可 分 为 硬 模 板 和 软 模 板 , 模 硬
第3 7卷 第 6期
21 0 0年
北京化工大学学报( 自然科 学 版 )
J un l fB in nv ri fC e c l e h ooy( au a S in e o ra ej g U ies yo h mia c n lg N trl ce c ) o i t T
备 方法简 化 , 反应 具有 连续性 。此外 , 在分散 聚合第
基金项 目: 国家 自然科 学基 金 ( 0 7 0 8 2 7 4 0 ) 2 94 0/ 0 70 7
二 阶段加 人交联 剂 , 到表 层 交联 而 内核 区很 少交 得 联 的聚合 物微球 , 为进 一 步 形成 交 联 空 心微 球 提 这
Vo . 137.No 6 .
2Ol O
分 散 聚合 两 步 法 制备 壳 交联聚 合 物微 球 及 自模 板 制备 空心球
张友稳 刘莲英 张 芬 杨 万泰
( 京 化 工 大学 碳 纤 维 及 功 能 高 分子 教 育 部 重 点 实 验 室 , 京 10 2 ) 北 北 00 9
上 时 向体 系加入 交联剂 制备 了表层交 联而 内核未交 联 或交联 很少 的聚 苯 乙烯 微球 , 后 利 用 聚苯 乙烯 然

典型无机纳米材料制备

典型无机纳米材料制备

典型无机纳米材料制备无机纳米材料是指在纳米尺度范围内具有特殊性质和应用的无机材料。

其制备方法多种多样,包括物理方法、化学方法和生物合成法等。

本文将主要介绍一些典型的无机纳米材料制备方法。

1.物理方法物理方法是通过物理手段来制备无机纳米材料。

最常见的物理方法包括溅射法、蒸发法、磁控溅射法和高能球磨法等。

(1)溅射法:溅射法是利用惰性气体离子轰击固体靶材的表面,使其材料原子或原子团簇从靶表面脱落,并在基底上凝聚成薄膜或纳米结构。

这种方法制备的材料具有较好的薄膜结晶度和纳米晶粒的均匀性。

(2)蒸发法:蒸发法是利用热量将固体材料加热,使其表面原子或离子脱离固体表面,并在基底上沉积成薄膜或纳米结构。

这种方法制备的材料晶粒大小和结晶度较差,但制备过程简单。

(3)磁控溅射法:磁控溅射法是在溅射法基础上加入磁场,使得离子的运动轨迹受到磁场的约束,从而得到具有较高纯度和较好结晶度的材料。

(4)高能球磨法:高能球磨法通过高能冲击和摩擦力将粉末原料进行球磨,使其晶粒尺寸减小到纳米尺度。

这种方法简单易行,但制备的材料晶粒尺寸不均匀。

2.化学方法化学方法是通过化学反应来制备无机纳米材料。

最常见的化学方法包括溶胶-凝胶法、气相沉积法和水热法等。

(1)溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶法是将适当的化合物溶解在溶剂中形成溶胶,然后通过化学反应或物理方法使其凝胶。

随后将凝胶加热并干燥,得到无机纳米材料。

这种方法制备的材料具有较好的纯度和较高的孔隙度。

(2)气相沉积法:气相沉积法是将气相中的材料原子或离子通过物理或化学反应沉积在基底上,形成纳米尺度的薄膜或纤维。

这种方法制备的材料薄膜结晶度高,但制备条件较为复杂。

(3)水热法:水热法是在高温高压的水溶液中,通过溶剂热和压力调节来促进反应进行,得到纳米材料。

水热法具有简便、环境友好等优点,适用于制备很多纳米材料。

3.生物合成法生物合成法是利用微生物、植物或其他生物体合成纳米材料。

最常见的生物合成方法包括微生物发酵法和植物提取法等。

sio2纳米球的合成

sio2纳米球的合成

sio2纳米球的合成
SiO2纳米球的合成一般有以下几种方法:
1.溶胶-凝胶法:该方法是将硅烷类原料在水、醇或有机溶剂中加催
化剂,形成溶胶,然后通过水解-缩合反应形成凝胶,最终经过热处理制
备成SiO2纳米球。

2.气相法:这种方法是将硅烷或氯化硅气体在惰性气体载气下通过高
温热解或化学气相沉积法形成SiO2纳米球。

3.模板法:该方法是将SiO2纳米球通过模板(如多孔聚合物、球形
颗粒等)的形态进行制备。

这种方法的优点是可以调控SiO2纳米球的大小、形态和结构等。

4.微乳液制备法:该方法是将硅烷或硅醇类化合物溶解于微乳中,然
后通过水解缩合反应生成SiO2纳米球。

5.水热法:该方法是将硅源材料和NaOH等碱性物质在高温高压下进
行水热处理,生成SiO2纳米球。

以上几种方法各有特点,可以根据实际需要选择合适的方法进行制备。

碳酸钙纳米结构多孔空心微球的制备及其药物缓释性能研究

碳酸钙纳米结构多孔空心微球的制备及其药物缓释性能研究
Abstract:CaC03 nanostructured porous hollow microspheres were synthesized using CaCl2,Na2 C03,SDS in aqueous solution at loom temperature.The products were characterized by X—ray powder diffraction
研究,选用的药物为布洛芬(IBU).研究结果表明,IBU/CaCO,多孔空心微球药物传输体系具有较高的药物装载量和良
好的药物缓释性能,纳米结构碳酸钙空心球中IBU的装载量可以达到195mg/g,且连续释药时间能持续53h以上;除去
表面活性剂后.载体中IBU的装载量可达到130mg/g,药物释放率为100%时,持续释药时间可达到40h.纳米结构碳酸 钙多孔空心球作为药物载体材料在药物缓释体系中具有潜在的应用前景.
关键词:碳酸钙;纳米结构;多孔空心微球;药物传输
中图分类号:R318
文献标识码:A
Preparation and Drug Release Properties of Nanostructured CaC03 Porous Hollow Microspheres
LI Liang,ZHU Ying—Jie,CAO Shao—Wen,MA Ming-Yan (State Key laboratory of Hiigh Performance Ceramics and Superfine Microstructure,Shanghai Institute of Ceramics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China)
(XRD),transmission electron microscope(TEM)and scanning electron microscope(SEM).The drug

聚合物空心微球

聚合物空心微球

聚合物空心微球
聚合物空心微球是一种具有微米级尺寸的微球,其外部由聚合物材料构成,内部为空心。

这种微球在各个领域都有着广泛的应用,包括药物传递、生物医学、材料科学等。

本文将详细介绍聚合物空心微球的制备方法、特点及应用领域。

一、制备方法
聚合物空心微球的制备方法主要包括模板法、自组装法和液滴法。

模板法是最常用的制备方法之一,通过在模板表面聚合单体或聚合物,然后去除模板得到空心微球。

自组装法利用分子间的相互作用力使单体自组装成空心结构,液滴法则是通过控制液滴的形状和表面张力来制备空心微球。

二、特点
聚合物空心微球具有轻质、高强度、可调控孔径大小等特点。

由于空心结构的存在,这种微球具有较大的比表面积和孔隙率,有利于药物的载荷和释放。

此外,聚合物空心微球还具有良好的生物相容性和可降解性,不会对人体造成不良影响。

三、应用领域
1. 药物传递:聚合物空心微球可以作为药物载体,将药物包裹在微球内部,通过控制微球的释放速度和途径,实现药物的定向释放,提高药物的疗效。

2. 生物医学:空心微球可以用于细胞培养和组织工程,为细胞提供
生长的支架和微环境,促进组织再生和修复。

3. 材料科学:聚合物空心微球可以用作光子晶体、传感器、催化剂等领域的功能材料,通过调控微球的结构和性能,实现特定功能的应用。

聚合物空心微球具有广泛的应用前景,其制备方法简单灵活,特点独特多样,适用于多个领域。

随着科学技术的不断发展,相信聚合物空心微球将在未来发挥更加重要的作用,为人类健康和科技进步提供新的可能性。

微球的制备方法

微球的制备方法微球是一种具有微米级尺寸的球形颗粒,具有广泛的应用。

本文总结了10种常见的微球制备方法,并对其进行详细的描述。

1. 静电喷雾法静电喷雾法是一种常用的微球制备方法。

通过将聚合物溶液喷雾成微小液滴,再利用静电作用将其在电场中成球状并固化。

该方法的步骤如下:首先将聚合物溶剂溶解于适当的溶剂中,在喷嘴处向溶液喷出液滴,通过静电复合作用将液滴形成球形颗粒,并利用干燥或交联等方法固化。

2. 水-油乳液法水-油乳液法是一种将水相聚合物溶液包裹在油相中并形成球形颗粒的制备方法。

该方法可通过调节水相和油相的特性、控制乳化剂的添加量、pH值和温度等因素来控制溶液的成球过程。

水-油乳液法的步骤如下:首先将聚合物溶液加入油相中,加入乳化剂并搅拌,调节pH值,通过加热或冷冻等方式将液滴成球,并使固化。

3. 模板法模板法是一种常用的制备孔径和形状可控的微球的方法。

该方法通过利用不同材料或形状的模板,调节成型溶液的自组织,在模板表面形成微球。

模板法的步骤如下:将聚合物溶液与模板接触,通过自组织形成球形颗粒,并经过干燥或交联等方法固化后,再将模板去除,得到孔径和形状可控的制备微球。

4. 真空喷涂法真空喷涂法是一种制备均匀性和密度可控的微球的方法。

该方法将聚合物溶剂通过喷涂设备喷涂在基片上,并干燥固化得到微球。

真空喷涂法的步骤如下:将聚合物溶剂加热至蒸汽态后,通过真空吸附将蒸汽喷涂在基片上,并形成微球。

此时,通过控制溶剂的加热温度和真空度,可以制备不同密度和尺寸的微球。

5. 热交联法热交联法是一种利用交联反应制备微球的方法。

该方法通过将聚合物分子在一定条件下通过化学反应交联成为球形颗粒。

热交联法的步骤如下:首先将聚合物溶液在交联剂和硬化剂的作用下形成微球,然后进行加热交联反应,使其具有较高的稳定性和强度,最后洗涤干燥得到微球。

6. 有机-水两相法有机-水两相法是一种将聚合物分散于有机溶剂中,然后通过加入水相形成微球的方法。

纳米空心微球

二氧化硅中空纳米微球及其导热系数小结纳米中空微球的制备与性能研究是近年来纳米科技领域的热点领域,此种材料具有中空的形态结构,粒径在纳米至微米级,具有大比表面积,低密度,稳定性好的特点[1]。

由于其内部的空心结构可容纳大量的客体分子或大尺寸的客体,可以产生一些奇特的基于微观“包裹”效应的性质,使得空心微球材料在医药、生化和化工领域都有重要的作用,其大比表面积低密度等特点也是一种很好的催化材料和轻体材料[2,3]。

此外中空纳米微球还具有良好的隔热性能在保温隔热领域也有良好的应用前景。

1.中空纳米微球的表征方法2.1 扫描电镜(SEM)SEM可被用来直接观察样品的外观形貌,但不能确定内部结构。

2.2 透射电镜(TEM)TEM 是观察样品形状和内部结构最常用的表征方法。

从TEM 照片上可测量出空心球的大小,球壳的厚度;用HTEM 还可以观察到球壳的微观结构。

2.3 X射线衍射(XRD)通过对X 射线衍射分布和强度的分析可获得空心微球的晶体结构等信息。

2.4 氮气吸附氮气吸附法可用于测试形成过程中孔径变化以及空心球内比表面积。

冷文光等[1]通过氮气吸附-脱附测试研究空心微球被四氢呋喃溶解之前后的孔径分布和形貌对比。

2.4 X射线光电子能谱(XPS)XPS 是应用于分析粒子表面成分最为广泛的一种表征方法,主要分析表面元素组成、价态及含量的信息。

对于空心球结构的材料,通过XPS 分析可以得到球壳的化学组成及各种成分的含量,同时可以检测出核模板是否完全去除,为空心结构的确认提供可靠的依据[2,3]。

2.5 红外光谱(FTIR)利用FTI R 可得到材料所含有的重要官能团信息。

如果在处理材料的过程中研究FTI R 中特定基团吸收峰的位移,以及某些吸收峰的出现或消失情况,还可得出材料在处理过程中的变化情况。

冷文光等[1]通过红外光谱验证聚苯乙烯/二氧化硅杂化空心微球是由二氧化硅与聚苯乙烯链段共同组成。

除此之外空心微球的表征方法还有热重分析(TG)、小角X 射线散射(SAXS)、核磁共振、磁谱等方法[1,2,3]。

实验室球状颗粒制备方法

实验室球状颗粒制备方法
实验室制备球状颗粒有多种方法,具体如下:
1. 球形微粒制备法:通过控制溶液的成分和反应条件来制备球形的纳米粒子,如硫化镉纳米球、氧化锌纳米球等。

2. 水滴干燥法:在水滴表面吸附或溶解纳米粒子,通过水滴的干燥过程,可以制备出不同大小和形态的纳米球。

3. 碳球模板法:通过以糖为模板,在高温下炭化制备出球形的纳米碳球。

4. 共沉淀法:将金属离子和还原剂在一定条件下共沉淀,生成球形的金属纳米粒子。

5. 电沉积法:通过电化学反应在电极表面沉积金属离子,形成球形的金属纳米粒子。

6. 机械滚球装置法:用实验室研制的机械滚球装置,可以制备粒径为~的球形颗粒。

具体制备流程如下:(1)将原料在烘箱中干燥化,用粉碎机进行破
碎粉末化;(2)向NaCl粉末中加入黏结剂(NaCl和KCO3的饱和溶液),使
其具有适当的黏结性;(3)将粉末放入滚球锅中,使其逐渐长大,通过调节
滚球锅的转速和时间,可获得粒径为~的球形颗粒;(4)置于200℃烘箱中干燥,待颗粒硬化后,筛分。

以上方法仅供参考,如需实验室球状颗粒制备方法的更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。

ZnO微纳米空心球结构的制备方法研究进展


等 。然 而这些 制 备方 法 都不 是 十分 成 熟 ,严 美 春 等人 比较详细 地讨论 了模 板法 及 由模板 法发 展 的
L—b—L自组装法制 备无 机材 料纳 米 空心 球 的一
般过 程及原理 , 文 中将 比较 详细 地综 述 由相 对 本 简 单 的热蒸 发 法合 成 Z O 微 纳 米 空 心 球 结 构 的 n
1 2 Z O微 纳米 空心球 的形貌和 制备 条件 . n
制备情 况 和研 究进 展 ,主要 包括 用 热蒸 发 法 制备 Z O微 纳 米 空 心 球 的生 产 设 备 与 过 程 、实 验 条 n 件 、产 品形貌 和 生 长机理 几 个方 面。同 时展 望 了 Z O微 纳米 空心 球结 构材料 的应 用前 景 。 n
1 热 蒸 发 法 制 备 Z O微 纳米 空 心球 n
无 机材料 Z O在 常 温 下 的 稳 定 相 是 六 方 晶 n 系纤锌 矿 结 构 ( 间 群 P c 空 6 m ,晶格 常 数 a=0 . 3 4 6n c= . 2 6 m) n 2 9 m, 0 5 0 5 n 。Z O作 为一 种 直接 宽带隙半 导体 ( 温下 3 3 V) 室 . 7 e ,在 室 温 下有 很 高 的激 子结 合 能 ( 0 me ,因此 在 光 电 装 置 方 6 V) 面极 具 应 用 前 景 … 。纳 米 Z O 是 指 晶 粒 尺 寸 在 n 10n 以下 的 Z O微 粒 , 0 m n 由于 粒子 尺寸 小 ,表现
室 ,当 温度达 到要 求 时 ,维 持 一 定 的 气压 、温 度 和时间 , 随后 停 止通 气 和 加 热 , 持 真 空 状 态 至 维
太 阳能 电池 【 等 许 多 方 面 获 得 潜 在 的应 用 。目 l
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Science. 2004, 304,711-714.
热解Fe(CO)5生成 FeNPs,表面不稳定被 氧化成Fe3O4,形成 Fe-Fe3O4核壳结构
十八烯和Me3NO在 130℃Ar气氛中加热搅 拌1h
升温到210℃下反应2h 冷却至室温,加丙醇 离心分离沉淀,乙醇 清洗,保存在己烷中
将分散在环己烷中的 Fe-Fe3O4纳米粒子加 入到上述溶液中,于 130℃反应2h
二 制备方法
硬模板 法
无模板 法
制备 方法
牺牲模 板法
软模板 法
1.硬模板法
模板的表面修 饰或改性模板
碳纳米球做 模板,表面 修饰羟基化, 利于吸附铅
Pb吸附在碳 球表面
TEOS为硅源, CTAB为软模板, 形成一薄层介 孔二氧化硅
Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4155 –4158
4.无模板法—Ostwald熟化机制
熟化机制:由于实心球内部颗粒具有较高的表面能和较大的曲率,使其与球外层 颗粒相比有较大的溶解度,内部的粒子逐渐向外溶解,空腔部分逐渐形成, 最终形成完好的中空球。
W(CO)6和无 水乙醇200℃ 下醇解生成 中间产物 WO6 NPs
煅烧去碳和 CTAB,剩下内 壁附着有Pb的 SiO2的空心球
Chem Comm, 2010, 6524–6526
2.软模板法
表面活性剂形 成胶束
前驱物在两相 界面上发生化 学反应
蒸发或溶于溶 剂除去模板
1 在 乙醇/水 溶液中形成EB-ETAB的胶团(平均150nm);
2 加入Zn的醇盐锌离子覆盖了EB-ETAB胶团的表面;加 入氨水 后,在胶团表面形成锌氨络离子,氨气挥发 后形成氧化锌;
无机空心球的制备方法
组员:刘 琴 赵天行 朱治祥 闫文浩 陈 实 李怀瑞
目录
一 引言
二 制备 方法
三 各种 方法比较
四 参考 文献
一 引言
特点
• 低密度、高比表面积、单分散、稳定性好、表面渗透性、可 调控性、自组装、耐高温和抗老化等等。
制备方法
• 硬模板法、软模板法、牺牲模板法和无模板法。
应用
• 微观反应器、药物传输载体、电池、催化和生化等领域。
3 形成EB-ETAB有机聚合物在内,氧化锌在外的实心小 球;延 长反应时间,破坏了球壳,形成开口;
Adv. Funct. Mater. 2007.17, 1814–1820
3.牺牲模板法—Kirkendall效应
柯肯达尔效应(kirkendall effect)原来是指两种扩散速率 不同的金属在扩散过程中会形成缺陷,现已 成为中空纳 米颗粒的一种制备方法。
软模板法
牺牲模板法
无模板法
保持前驱物的外观形貌
过程简单,形貌和尺寸均 一
局限于几种金属和金属化 合物的制备
只能制备某些特定的化合 物,理论不够完善
四 参考文献
• Jing Hu, Min Chen,Xiaosheng Fang and Limin Wu. Fabrication and application of inorganic hollow spheres. Chem. Soc. Rev.2011, 5472-5491 • Zhe Chen,Zhi-Min Cui,Fang Niu,Lei Jiang and Wei-Guo Song. Pd nanoparticles in silica hollow spheres with mesoporous walls:a nanoreactor with extremely high activity. ChemComm, 2010, 6524–6526 • Huai-Ping Cong , Shu-Hong Yu .Hybrid ZnO-Dye Hollow Spheres with New Optical Properties from a Self-Assembly Process Based on Evans Blue Dye and Cetyltrimethylammonium Bromide Adv.Funct.Mater. 2007.17, 1814–1820 • Sheng Peng , Shouheng Sun. Synthesis and Characterization of Monodisperse Hollow Fe3O4 Nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4155 –4158 • Seongho Jeon , Kijung Yong. A novel composite hierarchical hollow structure: one-pot synthesis and magnetic properties of W18O49– WO2 hollow nanourchins. Chem. Commun, 2009, 7042–7044.
氧的溶解率 小于NPs的生 长速率, WO6主要还 原成WO2NPs
WO6减少, 氧气稳定, 生成氧化能 力强且稳定 的W18O49
Chem. Commun, 2009, 7042–7044.
三 各种制备方法的比较
优点 硬模板法 最有效,最常用,形貌尺 寸可控,理论具有普适性 模板易除去,形貌尺寸不 够均一,能有效包裹生物 活性分子 缺点 制备过程复杂,除去模板 费时,易造成壳层塌陷和 变形 热力学上不稳定,易受外 界环境影响,如PH值,离 子强度,溶剂极性等
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