中空微球的制备

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二氧化硅中空微球的制备及结构调控

二氧化硅中空微球的制备及结构调控
孟庆男, 王 凯, 汤玉斐, 赵 康
( 西安理工大学材料科学与工程学院, 西安 710048)
摘要 在 Stöber 法制备间苯二酚甲醛树脂( RF) 微球的过程中, 向体系中添加柠檬酸可以促进微球长大. 以 RF 微球为模板, 并 结 合 酸 洗 除 模 板 的 方 法, 制 备 了 一 系 列 表 面 具 有 树 莓 状 结 构 的 中 空 二 氧 化 硅 微 球 ( h⁃SiO2 ) ; 固定柠檬酸的浓度, 同时向体系中添加三氯化铁, 所得 h⁃SiO2 的尺寸随着三氯化铁加入量的增加 而减小, 且微球表面逐渐变得光滑. 对比实验结果表明, 三氯化铁的加入有助于 RF 模板的去除, 有利于制 备具有高比表面积的产物. 采用这种方法还可以制备金纳米粒子负载的中空二氧化硅微球( Au@ h⁃SiO2 ) , 在 硼氢化钠还原亚甲基蓝的反应中显示出良好的催化活性. 关键词 酚醛树脂; 二氧化硅; 中空微球; 结构调控; 模板法 中图分类号 O632������ 7+ 2; O648������ 1 文献标志码 A
1 实验部分
1.1 试剂与仪器 六水三氯化铁、 氯金酸、 柠檬酸、 盐酸( 质量分数 36%) 、 正硅酸乙酯( TEOS) 、 间苯二酚、 甲醛( 质
量分数 37%) 、 氨水( 质量分数 25%) 和无水乙醇, 分析纯, 国药集团化学试剂有限公司; 实验用水为去 离子水.
JEOL JSM⁃6700F 型扫描电子显微镜( SEM) , 日本电子株式会社; JEOL⁃2010 型透射电子显微镜
中空二氧化硅微球( h⁃SiO2) 除了具有稳定性好、 比表面积大及无毒价廉等特性外, 其内部的空腔 还可以负载多种功能粒子和客体分子, 因此, 中空 SiO2 微球已广泛应用于催化、 吸附和生物医药等领 域[1~3] . 目前, h⁃SiO2 的制备方法主要有软模板法和硬模板法[4] . 其中, 软模板通常为表面活性剂团簇、 液滴和聚合物组装体等. 软模板的制备和去除都非常方便, 但其结构受溶剂及浓度等因素影响较大, 而且软模板在溶液中的浓度通常较低, 不适合大量制备. 相反, 硬模板法是采用预制的刚性粒子诱导 SiO2 在其表面生长, 待壳层形成后, 通过煅烧、 刻蚀或溶剂溶解等方法去除模板. 硬模板的尺寸和形貌 可以提前设计且稳定性好, 能够有效控制 h⁃SiO2 的形貌及空腔体积大小[5] .

空心和实心sio2胶体晶体微球的快速制备方法

空心和实心sio2胶体晶体微球的快速制备方法

空心和实心sio2胶体晶体微球的快速制备方法
1.材料准备:
-正硅酸乙酯或正硅酸丙酯:作为硅源。

-正丙醇:作为溶剂。

-稀盐酸:用于调节pH值。

-水:作为溶剂。

-聚乙烯吡咯烷酮(PVP):作为稳定剂。

2.溶胶制备:
在干燥的条件下,将正硅酸乙酯或正硅酸丙酯加入正丙醇中,并加入少量的盐酸。

搅拌混合至溶胶均匀。

3.凝胶制备:
将溶胶慢慢加入水中,并加入适量的PVP稳定剂。

继续搅拌混合,形成胶体凝胶。

4.微球制备:
-空心微球制备:将胶体凝胶加入一个球模具中,将模具放入一个离心机中,快速旋转离心机,在加速过程中,溶胶凝胶均匀地分散在模具壁上,形成空心微球。

根据旋转速度、时间和模具的形状可以调整空心微球的大小。

-实心微球制备:将胶体凝胶加入一个有孔的模具中,将模具放入一个离心机中,并用一个真空泵制造负压,使溶胶凝胶通过孔洞中心流出,形成实心微球。

5.干燥:
将制备好的微球放入干燥箱中,在低温下(例如60-80摄氏度)慢慢干燥,去除残留的溶剂。

6.表面修饰:
如果需要改变微球的表面特性,可以进行表面修饰。

例如,通过修饰剂和交联剂的反应,可以在微球表面引入功能基团。

7.表征:
利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等技术对所制备的空心和实心SiO2胶体晶体微球进行表征。

以上是制备空心和实心SiO2胶体晶体微球的一种快速制备方法。

这种方法简单、快速,并且可以控制微球的形状和粒径,具有良好的应用潜力。

《多孔中空羟基磷灰石微球的制备及其生物医学评价》范文

《多孔中空羟基磷灰石微球的制备及其生物医学评价》范文

《多孔中空羟基磷灰石微球的制备及其生物医学评价》篇一一、引言随着生物医学材料的发展,多孔中空羟基磷灰石(HA)微球因其在骨骼替代和生物材料领域的潜在应用价值,近年来受到越来越多的关注。

该类微球具备良好的生物相容性、稳定的物理化学性能及特定的孔洞结构,使得其在药物缓释、组织工程以及骨骼修复等领域有着广阔的应用前景。

本文旨在阐述多孔中空羟基磷灰石微球的制备方法,并对其生物医学性能进行系统评价。

二、多孔中空羟基磷灰石微球的制备多孔中空羟基磷灰石微球的制备主要采用溶胶-凝胶法。

首先,通过合适的化学原料配比,制备出前驱体溶液;然后,通过控制反应条件,如温度、pH值、反应时间等,使前驱体溶液发生溶胶-凝胶转变,形成凝胶体;最后,经过干燥、煅烧等工艺,得到多孔中空羟基磷灰石微球。

三、生物医学性能评价1. 生物相容性评价生物相容性是评价生物材料性能的重要指标。

通过体外细胞培养实验,我们发现多孔中空羟基磷灰石微球具有良好的生物相容性,对细胞无毒性,且能促进细胞的黏附和增殖。

此外,体内实验也表明,该类微球在体内无免疫排斥反应,能与周围组织良好融合。

2. 药物缓释性能评价多孔中空结构使得该类微球在药物缓释领域具有独特的优势。

通过将药物负载于微球内部或孔洞中,利用其特殊的结构实现药物的缓慢释放,从而达到延长药物作用时间、减少药物使用频率的目的。

实验结果表明,多孔中空羟基磷灰石微球具有良好的药物缓释性能,能实现药物的持续、稳定释放。

3. 骨骼修复与组织工程应用评价由于羟基磷灰石与人体骨骼具有相似的成分和结构,多孔中空羟基磷灰石微球在骨骼修复与组织工程领域具有广泛的应用前景。

实验表明,该类微球能诱导骨组织的生成,促进骨折愈合。

同时,由于其多孔结构有利于细胞的长入和组织的生长,使得其在组织工程领域也具有潜在的应用价值。

四、结论多孔中空羟基磷灰石微球作为一种新型的生物医学材料,具有良好的生物相容性、稳定的物理化学性能以及独特的结构特点。

中空聚合物微球的制备——溶胀处理条件的影响

中空聚合物微球的制备——溶胀处理条件的影响
o y rp r ce r o tie y se w ea a / cdt t n .I p lme a ilswe b an d b tp s k i a i r ame t twa o n h t h r h lg fh l w lme a t ls t e i l l e sf u d ta emop oo y o ol p y rp ri e t o o c atrn u rlzto e e d n c r/s elweg trt S wela h o d t n u h a a e tp fe e taiain d p n s o o e hl ih i 8 l st e c n ii s s c b s y e, tmp rtr , s lig a a o o s e eau e wel - n g n ,e lin p .T eh lo p lme a t lsw t x mu h l w ou fn al 0% we b mn d a h au f e t muso H h olw y rp ri e h ma i m ol v lme o e ry 3 o c i o e r o t e tte v e o l
王 东伟 吴 佑 实 吴 莉 莉 石 元 昌 盖 红 德
( 山东大 学 材料 科 学与 工程 学 院 , 山东 济 南 2 0 6 ) 5 0 1
摘 要 采 用 种 子乳 液 聚 合 法 合 成 不 同 核 壳 比 的 聚 甲 基 丙 烯 酸 ( A ) M A 一丙 烯 酸 丁 酯 ( A 一甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 ( M / B ) M A)
cr se e h r i eu / 00 adter i o se i gn t cr se l e yw i t a .0 o / hl w i t t q a t 1 1. , t f w ln aet o o /hlp y r e s 15 . e l g o l o a n h ao lg e l m b o h g W

简述微球的特点及其常用的制备方法

简述微球的特点及其常用的制备方法

简述微球的特点及其常用的制备方法微球是一种具有特殊形态和功能的微米级颗粒,广泛应用于材料科学、生物医学、环境工程等领域。

它们具有均匀的形状和尺寸分布,表面特性可调控,且在多种介质中具有良好的分散性和稳定性。

本文将简述微球的特点,并介绍一些常用的制备方法。

一、微球的特点1. 尺寸可调控:微球的直径通常在几微米到几百微米之间,具有可调控的尺寸分布。

这一特点使得微球能够应用于不同领域,如药物传递、胶体纳米材料的制备等。

2. 表面特性可调:微球的表面可以被改变和修饰,如功能化修饰、表面化学反应等。

这使得微球具有吸附、催化等多种功能,并能被广泛应用于催化剂、吸附剂等领域。

3. 分散性和稳定性:由于微球的形态均匀、尺寸分布可调和表面特性可控,微球在多种介质中能够具有良好的分散性。

微球的稳定性也得到不断改进,使其在实际应用中更加可靠。

二、微球的制备方法1. 模板法模板法是一种常见的制备微球的方法,包括硅胶模板法、乳液模板法等。

其中,硅胶模板法通过在硅胶孔道中沉积材料来制备微球,具有制备简单、尺寸可调等特点。

而乳液模板法则是通过乳液液滴的固化来制备微球,适用于制备具有中空结构的微球。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是指通过溶胶的形成和热凝胶过程来制备微球。

在这一方法中,通过控制溶液中的物理和化学条件,使得溶胶逐渐凝胶,并形成稳定的微球结构。

该方法具有制备过程可控、制备成本较低等优点。

3. 自组装法自组装法是通过物质的自组装过程来制备微球,如乳液自组装法、微乳液自组装法等。

在这一方法中,适当的乳化剂能够使油滴在连续相中形成稳定的微球结构。

自组装法具有制备过程简单、可扩展性好等特点。

4. 流体力学法流体力学法是一种通过外力作用使液滴或液滴组织在流体中产生变形和分离,最终形成微球的方法。

如旋转流体力学法、流水线法等。

这一方法制备的微球具有较好的尺寸控制和形态可调控性。

三、个人观点和理解微球作为一种具有均匀形态、可调控尺寸和表面性质的微米颗粒,其应用前景广阔。

以花粉为生物模板制备磷酸铁中空微球的研究

以花粉为生物模板制备磷酸铁中空微球的研究
具 有 中空 结 构 的 微球 。 由于 上 述 反 应发 生 于 花 粉 内 部 , 因此 所 获 得 微 球 不 具 备 花 粉 壁 的结 构 , 形 貌 由反 应 中生 成 其
的小 颗 粒 堆 积 情 况决 定 。 研 究 表 明 , 用 花 粉 对 离子 的吸 收 行 为 , 及 离 子 在花 粉 内部 反 应 ห้องสมุดไป่ตู้成 材 料 的 过 程 . 有 该 利 以 将 望 实 现具 有 异 质 多 层 结构 的 中空 微 球 材 料 的制 备 。 关 键 词 : 物模 板 ; 空微 球 ; 粉 ; 酸铁 ; 生 中 花 磷
第 2 5卷
21 0 2年 3月
第 1期
苏州 科 技 学 院学 报 ( 工程 技 术版 )
V 12 o. 5
N . o1
J un lo u h u Unv ri fS in ea dT c n lg En ie rn n e h oo ) o r a fS z o iest o ce c n e h oo y( gn eig a d T c n lg y y
行 了分 析 。 结果 表 明 , 油菜 花 粉 能 够 显 著 吸收 溶 液 中的 F 将 其 结 合 于原 生 质 颗 粒 表 面 。 吸 收 的 F “ 以在 花 粉 e并 被 e可
内部 与 阴离 子 ( e ?) 生 反 应 , 如 o 发 当产 物 为沉 淀时 将 沉 积 于 原 生 质颗 粒 表 面 形 成包 裹 层 , 处 理 去 除 花 粉 后 可 获 得 热
油菜 花 粉对 溶液 中 F 吸附 的基础 上 , e的 利用 吸附 了 F e 的花 粉为模 板 , 制备 了磷 酸铁 中空 微球 。考察 了微
球 的形貌 和结构 , 结合花 粉对 F 并 e 的吸附行 为 , 微球形 成 的过程进 行 了分析 。 对

多孔中空微球材料_概述及解释说明

多孔中空微球材料_概述及解释说明

多孔中空微球材料概述及解释说明1. 引言1.1 概述多孔中空微球材料是一种具有特殊结构和性质的材料,它具有许多独特的优点和潜在的应用价值。

随着科学技术的不断进步和应用领域的不断拓展,多孔中空微球材料在各个领域中得到了广泛的关注和研究。

1.2 文章结构本文将首先对多孔中空微球材料进行定义与特点的介绍,包括其结构、物理性质以及化学性质等方面;接着将详细探讨多孔中空微球材料的制备方法,包括物理法、化学法以及模板法等;然后将重点阐述多孔中空微球材料在各个领域中的应用前景和潜在价值,涵盖能源存储转换、催化剂、吸附分离等诸多方面;最后对整篇文章进行总结与结论。

1.3 目的本文旨在全面介绍多孔中空微球材料的定义、特点、制备方法以及应用领域,并通过对相关研究成果和案例的分析与总结,展示该材料在各个领域中的广泛应用前景和潜力。

通过对多孔中空微球材料的深入了解,有助于我们更好地利用其特殊结构与性质,并推动其在科学研究和工业应用中的进一步发展和创新。

2. 多孔中空微球材料的定义与特点多孔中空微球材料是一种具有许多小孔和空腔的微小颗粒,通常采用高分子材料或无机材料制备而成。

这些微球具有许多独特的特点,使其在各个领域都有广泛的应用。

首先,多孔中空微球材料具有较大的比表面积。

由于其内部存在大量微观孔隙和缺陷,这些微孔可以提供额外的表面积,从而增加了活性物质的负载能力。

高比表面积使得这种材料在催化剂、吸附剂以及传感器等领域具有很高的应用潜力。

其次,多孔中空微球材料还具有良好的介孔性质。

不同大小、形状和连通性的孔结构使得这些微球具备了可调控的孔径分布特点。

通过调整制备条件或添加适当组分,可以实现不同介孔结构和大小范围。

这种可调节性为多孔中空微球材料在分离纯化、储能、缓释控释等方面提供了更广阔的应用前景。

此外,多孔中空微球材料还具有低密度和良好的可控制性。

由于其内部充满了小气孔和空腔,这种材料通常呈现出较低的密度。

低密度带来了良好的浮力和可分散性,使多孔中空微球材料在泡沫材料、轻质结构和各种涂层等领域具有广泛应用。

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中空微球的制备方法摘要: 中空微球具有低密度、高比表面积且可以容纳客体分子等特点, 在众多领域受到广泛关注。

本文对中空微球的制备方法进行了综述, 主要介绍了乳液聚合法、模板法、自主装法制备中空微球。

关键词: 中空微球; 乳液聚合法;模板法;自主装法引言:具有特殊结构和特殊形貌的微球材料近年来备受人们关注。

相比于实心微球材料,中空微球由于内部具有空腔结构而表现出低密度、高比表面积且可以容纳客体分子等特点, 因此在涂料、电子、催化、分离、生物医药等众多领域有着广阔的应用前景[ 1~ 5]。

随着中空微球的特殊功能逐渐为人们所认识,对其制备方法的研究也日益深入。

目前,制备中空微球的方法主要有乳液聚合法、模板法、自组装法等。

不同的制备方法对应于不同材料、不同结构和不同尺度的中空微球。

许多材料如有机高分子材料、无机材料、聚合物/无机复合材料都可以用来制备中空微球。

1、乳液聚合法根据单体选择和制备方法的不同,乳液聚合法可以进一步细分为:渗透膨胀法、动态溶胀法、W/O/W乳液聚合法等。

(l)渗透膨胀法渗透膨胀法是利用渗透膨胀机理制备中空聚合物微球的方法。

首先要选用带羧酸基团的单体(如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯等)与其它不饱和单体进行乳液共聚制得酸性的核乳胶粒;再选择合适的壳层单体(如苯乙烯、丙烯氰等单体)包裹在酸性聚合物核上聚合成硬质聚合物壳,得到核/壳乳胶粒;然后在接近壳聚合物玻璃化温度时,碱溶液透过壳层中和核中的羧基使之溶解,获得中空聚合物微球。

渗透膨胀法制备中空聚合物微球的过程可以用图1说明[6]。

图1碱溶涨法制备中空微球示意图根据膨胀方式的不同,渗透膨胀法可以进一步细分为:碱溶胀法和碱/酸溶胀法。

碱溶胀法是在制得的核/壳聚合物的基础上加入碱溶液调节初始pH值,然后在壳层聚合物的玻璃化温度以上,对乳胶粒子进行碱溶胀。

在碱溶胀过程中,碱液进入乳胶粒子内部与酸性核中和,使其离子化,同时水化作用使核的体积膨胀至原来的几倍至几十倍。

由于操作温度在壳层聚合物的玻璃化温度以上,壳层也相应地发生膨胀,当再冷却至室温时,壳在膨胀状态下固化冻结而不能回缩,从而在乳胶粒的内部产生中空结构。

Kowalski等最早开发了通过碱溶胀法来制备中空乳胶粒子的方法,在此方面做出了巨大贡献。

图1.2为Rohm & Hass公司使用碱溶胀法制备的空心聚合物粒子的TEM照片,该方法制得的空心粒子粒径约为1微米,中空的体积分数约为50%。

图1.3为空心粒子的SEM冷冻切片照片能清楚地显示渗透溶胀法制备的中空乳胶粒的内部中空结构[7-9]图2空心粒子TEM照片图3中空乳胶粒的冰冻扫描电镜图碱/酸溶胀法是在制得的核/壳聚合物的基础上,在玻璃化温度或玻璃化温度以上,加入溶胀剂预先溶胀,然后滴加碱液进一步溶胀,冷却至室温,随后再升温用盐酸继续处理聚合物粒子,待水分挥发后最终得到空心粒子。

溶胀剂能在聚合物的玻璃化转变温度下很好的溶胀乳胶粒子,使得碱溶液很容易进入粒子内部。

碱液与羧基反应增加离子化程度,由此产生的电荷之间的排斥作用以及水化作用导致分子链向粒子外部迁移,而且由于羧酸根的亲水性要远大于羧基,亲水性链段也伸向水相,从而粒子体积发生膨胀。

碱/酸溶胀法是Okubo等在碱溶胀法基础上提出的一种较好的合成方法。

Okubo等在这一领域作了大量工作,探讨了碱/酸处理法中单体组成、PH值、交联度和溶胀剂以及酸/碱处理时间和温度等对粒子成孔的影响因素: 单体组成:对于壳层单体,随共聚单体体系中含羧基单体的量的增大,乳胶粒的体积膨胀率增大,当羧基含量达到一定值后,体积膨胀率减小。

这是因为羧基是产生小孔的集结点,当集结点少时,粒子的离子化程度低,体积膨胀率正比于羧酸浓度;集结点较多时,互相之间发生重叠而产生塌陷,因此体积膨胀率下降。

另外,选用不同的羧酸单体对粒子形态也有影响。

对于壳层单体,壳单体应选用可交联的硬单体,或加入交联剂,使壳层的玻璃化温度增加,在一定程度上抵抗水分挥发后的回缩。

在壳单体中加入少量的羧酸单体,有助于碱溶胀进入核层形成中空结构,但羧酸含量过高,则会破坏溶胀后粒子的完整性。

另外,不同体系核壳比例存在一个最佳比值,对中空粒子壁厚、形态的完整性有关键性的影响。

PH值的影响:在一定范围内,随碱处理时的初始PH值的增加,每个乳胶粒子内的小孔直径增加,数目减小,乳胶粒子体积明显增加而后稍有减少。

初始PH值过高,富含羧酸根的聚合物会大量扩散至粒子表面,导致粒子塌陷或部分富含羧酸根的分子完全进入水相,从而使乳胶粒体积增加量减小甚至体积收缩。

较适宜的PH值范围为碱处理PH值为11.98 一 12.20,酸处理PH值为2.20左右。

溶胀剂的影响:对于溶胀剂,没有溶胀剂就不能产生空心结构。

溶胀剂浓度低不足以使乳胶粒溶胀,造成孔隙小足,浓度太高则因为孔的重叠产生塌陷。

酸碱处理时间和温度的影响:只有温度达到共聚物的玻璃化转变温度以上才能形成多孔结构,且孔的尺寸随温度升高而增大。

对于溶胀时间,存在一个最短溶胀时间。

即达到溶胀极限后,延长溶胀时间是没有意义的。

但渗透膨胀法仍然存在着一定的缺陷,今后,如何解决尺寸的均一性、结构的可控性和稳定性、大规模制备的可行性,将是人们研究的主要方向。

(2)动态溶胀法(DSM)Okubo等人最早提出了动态溶胀法的概念。

他们采用此方法制备了聚二乙烯基苯微米级空心球[10]。

该过程首先采用种子聚合合成PS乳胶粒,然后将二乙烯基苯DVB)、过氧化二苯甲酰(BPO)、聚乙烯醇和甲苯溶于乙醇/水的混和液(质量比7/3)加入预先合成的聚苯乙烯(PS)种子液中。

在该过程中,首先PS粒子通过动力学溶胀吸收DVB、BPO和甲苯,PS粒子均匀的溶解在其中。

随着聚合过程的进行,溶胀的PS粒子中的DVB发生聚合反应生成PDVB,PDVB分子由于交联沉积在粒子中,而可溶性的PS被PDVB逐渐挤入粒子内部,形成以甲苯和处于溶解状态的PS为核,以PDVB为壳的复合结构的粒子,通过干燥处理甲苯挥发,PS则均匀地吸附在PDVB壳的内层从而形成具有空心结构的PS/DVB复合聚合物粒子。

由于动态溶胀法通常选用甲苯、庚烷、煤油等有机溶剂,成本较高回收困难,且易引起环境问题,因此,其发展受到一定的限制。

(3)W/O/W法W/O/W法是一种制备中空乳胶粒的新方法,在其乳液聚合过程中无体积膨胀过程,直接依靠水分的挥发来形成中空结构。

具体的制备方法为:先将主乳化剂水溶液与单体混合制得W/O体系(单体包覆水相),再将此乳液在搅拌作用下缓慢滴加入溶有第二乳化剂的水溶液中,从而得到W/O/W乳液。

将此体系升温聚合即得到包有水相的聚合物乳胶粒子的水乳液。

此乳液在常温真空下挥发水分就得到了空心聚合物粒子。

其成孔机理如图1.4所示:图4 W/O/W法乳液聚合原理用W/O/W乳液聚合法制得的中空乳胶粒子一般有较大的粒径,但W/O/W乳液聚合中体系非常不稳定,易在乳液聚合中产生凝胶,所制得的乳胶粒粒径不均一,成孔几率不一致。

因此,理想的制备方法应避免上述缺陷,尽量简化工艺过程。

W/O/W法的主要影响因素是单体混合物(油相)的粘度。

粒子的成孔率随油相粘度的增大而增大,油相的粘度低时,W/O阶段的油相内部包覆的水,会因为热力学因素而造成向外部迁移的趋势。

当油相的粘度增大时,这种趋势减弱,取而代之的控制因素为动力学因素,因而成孔几率有所提高。

另外,乳化剂体系对W/O/W 乳液的稳定性也有很大的影响。

2、模板法该方法是在预先制备好的模板颗粒上形成聚合物壳,然后将模板去除,留下空心聚合物微囊而获得具有中空结构的聚合物微球。

己用的模板有实心结构模板,如带电乳胶粒与无机粒子等;囊泡(双分子层)结构模板,如天然物质脂质体、红血球与合成物质二甲基二十八烷基溴化铵等可以形成囊泡结构胶束的物质。

模板法按合成机理可分为转录合成和形态合成两种模式[11]。

形态合成法,选用的表面活性剂主要有二甲基二十八烷基溴化铵(DODAB)和二甲基二十八烷基氯化铵(DODAC)。

虽然Kurja, Jung等人先后使该物质合成聚合物空心微球,但由于形态合成模板聚合还存在很多未克服的难点,如制备尺寸均一的囊泡模板十分困难、体系中对单体的浓度要求严格等,因此对反应条件和操作参数的要求十分苛刻,难以获得理想中空形态的聚合物微球[12,13]。

用模板转录合成法制备中空聚合物微球的方法主要是层层吸附法(LBL)和以无机粒子为模板的模板聚合法。

下面主要介绍LBL法,LBL法工艺简单、易于实施、通用性强,制得的中空微胶囊形态和大小可由模板精确控制。

德国的Caruso 等开创性地把LBL自组装技术用于中空聚合物微球的制备,并且在此方面做了大量的研究工作,Caruso[14]以PSt乳胶粒为模板,交替吸附二氧化硅和聚二烯丙基二甲基氯化铵形成多壳层结构,制得了中空二氧化硅无机微球和无机-聚合物复合微球。

Donath [15]以单分散低交联MF乳胶粒为模板,层层吸附PSS/PAH(聚丙酰胺氢氯化物)形成具有多层壳层结构的微球,用稀盐酸溶解MF模板后即得到中空微胶囊。

Park等也以MF为模板,层层吸附PI(一种侧链含芴基的聚电解质 )/PSS,再用无水 FeC13催化PI芴基间的交联反应,去模板后获得中空微胶囊。

但由于聚电解质微球易絮凝,因此LBL法操作只能在极低浓度下进行,并且需要除去每一步残余在溶液中的聚电解质。

3自组装法嵌段聚合物的链段由于具有双亲性,在选择性溶剂中可以自组装形成各种形状的胶束,包括球形、棒状、囊泡状等。

自组装法则利用囊泡状或球状胶束,通过壳交联反应并除去核部分制得稳定的中空结构微粒。

目前一般采用光引发聚合和外加交联剂的方法交联外壳,通过臭氧氧化或光降解的方法除去核[16]。

Sanji等[17]poly(l,1-dimethy-2,2-dihexyldisilene)-block--Poly(methacrylicacid)(PMHS一b一PMAA)分散在水中,用端二氨基聚乙二醇交联PMMA壳,紫外光降解PMHS核,制备了聚甲基丙烯酸空心纳米粒子。

Ding和Liu,将poly(isoprene)-block一poly(2一 cinnamoyl methaecrylate)二元共聚物(PI 一PCEMA)分散在己烷一四氢呋喃混合溶剂中形成胶束,光交联PCEMA,羟基化PI,获得粒径为50一60lun的稳定的亲水性空心聚合物纳米粒子。

另外一类空心聚合物纳米粒子的自组装制备法中,将不带有可聚合功能基的天然或合成表面活性剂直接分散在溶剂中,作为制备空心聚合物纳米粒子的模板,表面活性剂只控制空心聚合物纳米粒子的尺寸形状,本身不发生聚合,而是溶解在两层表面活性剂分子之间的疏水性单体,如甲基丙烯酸烷基醋、苯乙烯或带有可聚合功能侧基的脂肪笼状化合物的聚合,形成空心聚合物纳米粒子[27]。

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