中空介孔纳米二氧化硅的合成与表征

摘要

采用乳液聚合法,通过改变聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用量,控制苯乙烯(St)聚合,制备不同粒径的聚苯乙烯(PS),然后以之为基体,通过与正硅酸乙酯(TEOS)脱水缩合,使TEOS中的二氧化硅包覆在基体上获得核壳粒子,随后用四氢呋喃(THF)和丙酮处理核壳粒子来获得中空介孔纳米二氧化硅。实验结果表明:加入PVP可以降低PS基体粒径,当PVP用量达到12 g时,基体粒径减小至60 nm;继续加大PVP用量,基体粒径变化不大。当TEOS和氨水最佳浓度分别为0.05 mol/L和0.3 mol/L时,HM-SiO_2粒径为96.5 nm。利用红外光谱分析仪对St、SiO_2及HM-SiO_2的结构进行表征,结果表明SiO_2已经覆盖到PS表面。通过对PS及HM-SiO_2扫描电镜图分析可知:PS颗粒粒径均小于100 nm,并且分布均匀;合成的HM-SiO_2具有中空介孔结构,且中径为100 nm。