一種不同形貌二氧化硅微球的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種不同形貌二氧化硅微球的制備方法。以含有丙烯酰胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、硅溶膠和促凝劑的水溶液作為分散相，利用微流體裝置將該溶液分散成液滴，通過丙烯酰胺紫外光聚合得到核?殼乳液，經(jīng)過固化成型處理，再進(jìn)行洗滌、干燥和焙燒，即得到核?殼結(jié)構(gòu)的炭球。控制聚合過程中交聯(lián)劑的濃度和硅溶膠的濃度可以得到中空的、Yolk?Shell和核?殼結(jié)構(gòu)硅球。采用擴(kuò)寬通道的微流體裝置，通過控制連續(xù)相與分散相流速比可以制備多核結(jié)構(gòu)硅球。該制備過程操作簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，制得的硅球粒徑分布均勻，易于大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】
-種不同形貌二氧化括微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種利用微流體裝置結(jié)合聚合致分相技術(shù)制備不同形貌娃球的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 核-殼結(jié)構(gòu)Si化微球具有熱穩(wěn)定性W及化學(xué)穩(wěn)定性，表面可修飾，具有可降解性， 無毒性，比表面積和孔體積較大，可W與其他材料相容等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛應(yīng)用。在過去的二十 年中，介孔Si化微球的制備取得了較大的進(jìn)步。Si〇2微球的制備方法有Staber法、微乳液法、 模板法、選擇性刻蝕法和微流體技術(shù)等?，F(xiàn)有的方法只能單純的制備出實(shí)屯、或者空屯、的氧 化娃微球，無法通過簡(jiǎn)單的條件改變從而既能得到實(shí)屯、、空屯、和多層殼氧化娃微球，并且不 易于放大生產(chǎn)。
[0003] Si加〇法中通過水解縮合硅氧烷在磁性納米顆粒表面形成Si化殼層，如TE0S在醇、 水和氨的混合溶液中水解縮合，該方法是文獻(xiàn)中所報(bào)道的最常用簡(jiǎn)單高效的制備Si化殼層 的方法。Si〇2殼層的厚度可W通過調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí)間、增加氨催化劑的濃度和TE0S的濃度等因 素調(diào)變，其中最簡(jiǎn)單方便的方法是改變TE0S前驅(qū)體的濃度。Zhao等[ZHAO W，GU J，ZHANG L， et al.Fabrication of uniform magnetic nanocomposite spheres with a magnetic core/mesoporous silica shell structure[J].Journal of the American Chemical Society,2005,127(25) :8916-8917.]利用粒徑均一的赤鐵礦顆粒作為核層原料，薄而致密 的Si化層和介孔Si化裝載在赤鐵礦的表面，將納米復(fù)合微球置于也和化混合氣體中最終得 到了磁性的核-殼Si化微球。內(nèi)部的Fe3〇4/Fe核層是具有磁性的納米顆粒，外層的介孔娃殼 層具有高比表面積和孔體積。
[0004] 微乳液法是通過界面反應(yīng)在水油兩相界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，微乳液法制備Si化磁性 微球有兩種不同路線：一是W/0乳液（也被稱為反微乳液法），另一種是0/W乳液。Zhang等 [ZHANG Μ,CUSHING B L,O'CONNOR C J.Synthesis and characterization of monodisperse ultra-thin si 1 ica-coated magnetic nanoparti c1e s[J] .化notechnology ,2008,19(8) :085601.]在2008年利用W/0微乳液法成功制備了超薄的 Si化殼層的磁性納米復(fù)合微球。將油酸穩(wěn)定的磁性粒子溶于環(huán)己燒中，加入C0-520表面活 性劑和氨水，經(jīng)過超聲處理后形成一種棟色的反微乳液，然后加入TE0S在室溫下攬拌4她。 C0-520和氨水的濃度可用于控制膠團(tuán)的尺寸，進(jìn)而控制每一個(gè)膠團(tuán)中包裹一個(gè)磁性粒子。
[0005] 硬模板法是用固體剛性顆粒作為核層材料，通過賠燒、溶解和刻蝕技術(shù)在殼層材 料成型后除去核層模板劑。硬模板法設(shè)及多個(gè)步驟，但可W通過改變核層的剛性顆粒調(diào)節(jié) 娃球的空腔大小。Giannelis等[QI G，WANG Y，ESTEVEZ L，et al.化cile and scalable synthesis of monodispersed spherical capsules with a mesoporous shell[J] .化emistiT of Mate;rials，2010,22(9) :2693-2695.]開發(fā)了一種簡(jiǎn)單的可調(diào)的方法用乳 膠作為模板合成一種單分散的中空介孔娃球，通過改變?nèi)鯄A性條件下無水乙醇與水的摩爾 比精確控制TE0S的水解速率。高的乳膠濃度、形成介孔固體粒子的可能性W及融合過程，是 缺一不可的。制得的中空娃球表面光滑、粒徑統(tǒng)一且孔徑較規(guī)整?？蒞通過簡(jiǎn)單調(diào)變?nèi)槟z和 娃源的量同時(shí)調(diào)變固體粒子的尺寸和殼層厚度。
[0006] 選擇性刻蝕法是制備蛋黃蛋白結(jié)構(gòu)和中空蛋黃蛋白結(jié)構(gòu)微球的主要方法。選擇性 刻蝕法可W制備出不同粒徑、結(jié)構(gòu)和組分的Yolk-Shell結(jié)構(gòu)微球，但是該方法步驟較繁瑣、 不利于放大生產(chǎn)過程。Shi 等[畑EN Y，畑EN H，GU0 L，etal.Hollow/rattle-type mesoporous η曰nostructures by 曰 structural difference-b曰sed selective etching strategy[J] .ACSnano,2009,4(l) :529-539.]選擇一種新型的選擇性刻蝕法制備單分散的 中空/撥浪鼓形介孔娃球。該方法的優(yōu)點(diǎn)是制備了結(jié)構(gòu)差異的娃球，即在核層和介孔Si02殼 層之間形成一個(gè)空腔結(jié)構(gòu)，而不僅僅是傳統(tǒng)的組成方面的差異。
[0007] 近年來研究者在前驅(qū)體溶液中添加了成型劑制備出規(guī)整的微球。Chen等[AIC皿， 2008，54 (1 )，29引在娃溶膠中加入了丙締酷胺，N，N 二甲基雙丙締酷胺，過硫酸錠和P123 通過油柱成型法制備了尺寸均勻的二氧化娃實(shí)屯、微球，但產(chǎn)品較單一。
[0008] 現(xiàn)有的方法制備核殼娃球形貌較單一，不能通過簡(jiǎn)單的調(diào)變得到中空、Yolk- Shell和核-殼結(jié)構(gòu)娃球。該發(fā)明制備核殼結(jié)構(gòu)炭球方法簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，易于工業(yè)放大?？?W通過改變操作條件制備出中空、Yolk-化ell結(jié)構(gòu)W及核殼結(jié)構(gòu)炭球。通過改變微反應(yīng)器 的擴(kuò)寬通道尺寸，制備得到多核娃球。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種不同形貌二氧化娃微球 的制備方法。利用微流體裝置結(jié)合聚合致分相技術(shù)通過簡(jiǎn)單的調(diào)變分散相中各組分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)的比值，通過控制紫外光的強(qiáng)度控制分散相中丙締酷胺的聚合程度從而實(shí)現(xiàn)中空、 化Ik-Shell和核-殼娃球的制備。通過多微反應(yīng)器裝置的簡(jiǎn)單調(diào)變，制備多核娃球。本發(fā)明 方法簡(jiǎn)單，可連續(xù)操作，適用于放大生產(chǎn)。
[0010] 本發(fā)明具體的技術(shù)方案是：一種不同形貌二氧化娃微球的制備方法，具體步驟如 下：
[0011] (1)將丙締酷胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、娃溶膠和促凝劑溶于水中得到分散相的均相溶 液;將有機(jī)溶劑和表面活性劑混合配制連續(xù)相；
[0012] (2)將連續(xù)相與分散相同時(shí)進(jìn)入微混合器I中，通過微混合器將分散相剪切成粒徑 大小均勻的液滴，然后保持液滴在光強(qiáng)功率為P的紫外光照射下進(jìn)入微反應(yīng)器Π 反應(yīng)，得到 核-殼結(jié)構(gòu)微乳液；
[0013] (3)收集微反應(yīng)器中形成的微乳液，經(jīng)過固化成型處理，再進(jìn)行洗涂、干燥和賠燒， 即得到核-殼結(jié)構(gòu)的炭球。
[0014] 本發(fā)明通過簡(jiǎn)單調(diào)變交聯(lián)劑濃度、娃溶膠濃度、不同的后處理溫度和時(shí)間，得到不 同結(jié)構(gòu)的娃球;調(diào)變微反應(yīng)器擴(kuò)寬通道的尺寸W及連續(xù)相與分散相的流速比，可得到多核 液滴。
[0015] 優(yōu)選上述的交聯(lián)劑為雙丙酬丙締酷胺或N，N'-亞甲基雙丙締酷胺中的一種或兩 種；引發(fā)劑為Irgacure 2959;促凝劑為六亞甲基四胺。
[0016] 優(yōu)選分散相的均相溶液中丙締酷胺、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、娃溶膠和促凝劑的質(zhì)量比為 1:(0.01-0.8) :(0.01-0.5) :(0.1-2) :(0.001-0.1):分散相的均相溶液中娃溶膠的質(zhì)量濃 度為5-30%。
[0017] 優(yōu)選連續(xù)相中的有機(jī)溶劑為液體石蠟、生物柴油或十六燒中的一種或幾種;表面 活性劑為司班60或司班80中的一種或二者混合物;連續(xù)相中有機(jī)溶劑與表面活性劑的質(zhì)量 比為 1:(0.01-0.1)。
[0018] 優(yōu)選連續(xù)相和分散相的流速比為2~60:1;微反應(yīng)器Π 的停留時(shí)間延長(zhǎng)管內(nèi)徑為 0.3-1.0mm〇
[0019] 優(yōu)選上述的紫外光光強(qiáng)P介于10-200W之間，控制紫外光的燈頭離微混合器出口端 距離為1-10cm。
[0020] 優(yōu)選上述的固化成型處理的方式為油柱成型法、流動(dòng)成型法或高溫成型法；固化 成型的溫度溫度為30-120°C，固化時(shí)間為10s-化。其中油柱成型法為經(jīng)過微反應(yīng)器Π 分相 后進(jìn)入溫度為30-90°C油柱中，油柱中的停留時(shí)間為10-200S;流動(dòng)成型為微反應(yīng)器Π 置于 30-100°C油浴中經(jīng)過熱固化，停留時(shí)間為10~500s;高溫成型法為微反應(yīng)器Π 分相的核-殼 微乳液，收集放入3〇-120°(：烘箱中處理1〇111111-211。（實(shí)施例中要體現(xiàn)運(yùn)些參數(shù)）
[0021] 優(yōu)選上述的賠燒溫度為500-600°C，賠燒時(shí)間為3-地。
[0022] W含有丙締酷胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、娃溶膠和促凝劑作為分散相，經(jīng)過微混合器剪 切成小液滴，通過紫外光聚合致分相過程即可得到核-殼結(jié)構(gòu)微乳液，通過油柱成型、流動(dòng) 成型和高溫成型等方法，使得微乳液中的娃溶膠固化得到核-殼結(jié)構(gòu)娃球，經(jīng)過洗涂、干燥、 賠燒過程即可得到不同形貌的娃球。通過調(diào)變分散相中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值、紫外光 強(qiáng)度、后處理的條件等即可得到中空的、Yolk-化ell和核-殼結(jié)構(gòu)娃球。通過調(diào)節(jié)微反應(yīng)器 中擴(kuò)寬通道的尺寸，同時(shí)控制連續(xù)相與分散相流速比即可得到多核娃球。
[0023] 本發(fā)明中核-殼結(jié)構(gòu)娃球的形貌要綜合分散相中交聯(lián)劑的濃度、娃溶膠的濃度、紫 外光強(qiáng)度、固化溫度等因素的影響。制備得到粒徑約為150WI1的介孔娃球，孔徑分布介于7- 9nm之間，比表面積介于560-630m2 ·邑-1。
[0024] 有益效果：
[0025] 本發(fā)明提供了一種利用微流體裝置結(jié)合聚合致分相技術(shù)制備不同形貌娃球的方 法。W丙締酷胺、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、娃溶膠和促凝劑作為分散相，其中娃溶膠作為娃源，通過 調(diào)變分散相中各組分的濃度、紫外光強(qiáng)度等因素可W得到中空、Yolk-化ell W及核殼結(jié)構(gòu) 娃球，利用微流體技術(shù)制備核-殼娃球方法簡(jiǎn)單，易于操作，可控性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的流程示意圖；其中a是連續(xù)相，b是分散相，I是微混合器，Π 是微反 應(yīng)器；
[0027] 圖2是樣品A1剖面圖的電鏡圖片；
[0028] 圖3是樣品A2、A3、A4剖面形貌的掃描電鏡圖片；
[0029] 圖4是樣品A8和A9的剖面形貌掃描電鏡圖片；
[0030] 圖5是樣品A10的電鏡圖片；
[0031] 圖6是雙核、Ξ核微球A19和A20的電鏡圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 各實(shí)例流程圖如圖1所示
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 按照丙締酷胺:N，N'-亞甲基雙丙締酷胺:光引發(fā)劑Irgacure2959:娃溶膠:六亞甲 基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.4:0.1:1.5:0.1配制成分散相溶液。其中娃溶膠濃度為25wt%。 按照液體石蠟：司班80質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.1配制連續(xù)相。其中連續(xù)相與分散相的流速比為 5:1，通過微混合器，反應(yīng)器管內(nèi)徑為0.3mm，將分散相剪切成粒徑約為300μπι的液滴，控制紫 外光強(qiáng)度Ρ為20W照射在反應(yīng)器中停留時(shí)間延長(zhǎng)管中的液滴上，燈頭距離微混合器2cm，得到 核殼結(jié)構(gòu)微乳液，該核殼結(jié)構(gòu)微乳液進(jìn)入內(nèi)徑同為0.3mm的微反應(yīng)器中，用培養(yǎng)皿收集微反 應(yīng)器出口處的微乳液，放入40°C烘箱中處理30min后再放入11(TC烘箱中處理30min(高溫固 化）。收集固化后的微球洗涂、干燥、550°C賠燒3小時(shí)后得到的樣品記為AUA1剖面圖的SEM 如圖2所示，可W看出明顯的中空結(jié)構(gòu)，娃球平均直徑約為180μπι，殼層厚度約為30WI1。
[0035] 實(shí)施例2-4
[0036] 用與實(shí)施例1相同的方法，保持連續(xù)相各組分含量W及娃溶膠濃度不變，改變分散 相溶液的濃度，按照丙締酷胺:Ν，Ν'-亞甲基雙丙締酷胺:光引發(fā)劑Irgacure2959:娃溶膠： 六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:3:0.5:1.5:0.1作為分散相得到的產(chǎn)物記為A2;按照按照丙 締酷胺:N，N'-亞甲基雙丙締酷胺:光引發(fā)劑Irgacure2959:娃溶膠:六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù) 比為10:6:0.1:1.5:0.1作為分散相得到的產(chǎn)物記為A3;按照丙締酷胺：（N，N'-亞甲基雙丙 締酷胺+雙丙酬丙締酷胺）：光引發(fā)劑Irgacure2959:娃溶膠:六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為 10:4:0.8:1.5:0.1作為分散相得到的產(chǎn)物記為A4。收集的微球均經(jīng)過固化處理，處理?xiàng)l件 為8(TC烘箱中放置比。最終制備的娃球均為核-殼結(jié)構(gòu)，其中，樣品A2的是帶有空腔的化化- Shell結(jié)構(gòu)，隨著N，N'-亞甲基雙丙締酷胺含量的增大，樣品A3中娃球殼層與核層之間空腔 結(jié)消失，得到核-殼結(jié)構(gòu)，當(dāng)交聯(lián)劑采用N，N'-亞甲基雙丙締酷胺和雙丙酬丙締酷胺混合物 時(shí)，該微球具有空腔結(jié)構(gòu)。圖3是A2、A3、A4剖面形貌的掃描電鏡圖片。
[0037] 實(shí)施例5-7
[0038] 用與實(shí)施例2相同的方法，保持分散相組成和娃溶膠濃度不變，按照液體石蠟：司 班80質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.5配制連續(xù)相，調(diào)節(jié)連續(xù)相與分散相流速比為20:1制備的娃球記為 A5。按照生物柴油：司班80質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.8配制連續(xù)相，調(diào)節(jié)連續(xù)相與分散相流速比為 50:1制備的娃球記為A6。按照(液體石蠟+十六燒）：司班60質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.5配制連續(xù) 相，調(diào)節(jié)連續(xù)相與分散相流速比為20:1制備的娃球記為A7。收集的微球經(jīng)過后處理，處理?xiàng)l 件為100°C烘箱中放置化。此實(shí)施例中的Ξ組娃球均為化化-Shell結(jié)構(gòu)，其中樣品A5的平均 粒徑約160μηι;樣品A6的平均粒徑約130μηι;樣品A7的平均粒徑約180μηι。
[0039] 實(shí)施例8-9
[0040] 用與實(shí)施例1相同的方法，同時(shí)連續(xù)相組成W及連續(xù)相和分散相流速比保持不變， 改變娃溶膠的濃度和含量，當(dāng)娃溶膠濃度為15wt%時(shí)，按照丙締酷胺:Ν，Ν'-亞甲基雙丙締 酷胺:光引發(fā)劑Irgacure2959:娃溶膠:六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:3:0.1:5:0.1作為分 散相制備得到的娃球記為A8。當(dāng)娃溶膠濃度為lOwt%時(shí)，按照丙締酷胺:N，N'-亞甲基雙丙 締酷胺：光引發(fā)劑Irgacure2959:娃溶膠:六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:3:0.1:15:0.1作 為分散相制備的娃球記為A9。通過電鏡圖片可知，隨著娃溶膠濃度的降低，娃球的形貌從完 整的球形逐漸過渡為有凹陷和孔桐的球形。產(chǎn)生凹陷和孔桐的原因可能是由于在核-殼微 乳液在固化的過程中，由于界面張力的作用，是的微球中有一處受到較大的張力，而此時(shí)娃 溶膠的濃度較低，其殼層不足W承受該張力作用，因此產(chǎn)生凹陷甚至孔桐。圖4是A8和A9的 掃描電鏡圖片。
[0041 ]實(shí)施例10-11
[0042] 用與實(shí)施例1相同的方法，保持連續(xù)相組成和娃溶膠的濃度W及連續(xù)相與分散相 的流速比不變，改變分散相中促凝劑六亞甲基四胺的含量，按照丙締酷胺:N，N'-亞甲基雙 丙締酷胺:光引發(fā)劑^邑曰(3腳62959:娃溶膠:六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.4:0.1:1.5: 0.01作為分散相得到的產(chǎn)物記為A10。按照丙締酷胺:N，N'-亞甲基雙丙締酷胺:光引發(fā)劑 bga州re2959:娃溶膠:六亞甲基四胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:0.4:0.1:1.5:0.7作為分散相得到 的產(chǎn)物記為All。當(dāng)六亞甲基四胺含量較低時(shí)，同樣條件下制備的娃球強(qiáng)度較低，易碎，娃球 破碎情況較嚴(yán)重，加入六亞甲基四胺后，娃球強(qiáng)度提高。產(chǎn)生的原因是由于溶膠在后處理的 過程中沒有形成完整的凝膠網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，Si〇2之間的相互作用較弱，因此Si化微球的機(jī)械強(qiáng) 度不高。圖5是A10的電鏡圖片。
[0043] 實(shí)施例12-14
[0044] 用與實(shí)施例1相同的組分濃度和流速比，控制紫外光光強(qiáng)為80W，燈頭距離混合器 2畑1，該條件下制得的娃球記為A12?？刂谱贤夤夤鈴?qiáng)為160W，燈頭距離混合器5畑1，該條件下 制得的娃球記為A13?？刂谱贤夤夤鈴?qiáng)為160W，燈頭距離混合器10cm，該條件下制得的娃球 記為A14。該條件下制得的娃球均為中空娃球，燈頭與微乳液之間的距離相同時(shí)，隨著光強(qiáng) 的提高，殼層的厚度增加。當(dāng)強(qiáng)度相同時(shí)，增大燈頭與微乳液之間的距離時(shí)，殼層的厚度會(huì) 相應(yīng)的降低。改變光強(qiáng)時(shí)，所得娃球的粒徑?jīng)]有發(fā)生明顯變化，平均粒徑均為180WI1。
[0045] 實(shí)施例15-19
[0046] 用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)核-殼為乳液采用不同的固化方法，利用油 柱成型法，將微乳液置于4(TC的油柱中停留時(shí)間為50s，得到的娃球記為A15。將微乳液置于 80°C的油柱中停留時(shí)間為180s，得到的娃球記為A16。利用流動(dòng)成型法，將經(jīng)過紫外光照射 后的停留時(shí)間延長(zhǎng)管直接放入40°C水浴中，停留時(shí)間為50s，該條件下制得的娃球記為A17。 將經(jīng)過紫外光照射后的停留時(shí)間延長(zhǎng)管直接放入90°C水浴中，停留時(shí)間為400s，該條件下 制得的娃球記為A18。利用高溫固化法，用培養(yǎng)皿收集微反應(yīng)器出口處的微乳液，放入60°C 烘箱中處理60min后再放入120°C烘箱中處理60min，該條件下制得的娃球記為A19。通過不 同的固化方式下得到的娃球可知，當(dāng)固化溫度較低，停留時(shí)間較短時(shí)，得到的娃球的強(qiáng)度較 低，隨著固化溫度的升高，停留時(shí)間的增長(zhǎng)，娃球的強(qiáng)度逐漸增大，繼續(xù)升高溫度并增長(zhǎng)時(shí) 間，變化不明顯。
[0047] 實(shí)施例20-21
[0048] 用與實(shí)施例1相同的方法，保持各組分不變，只改變微反應(yīng)器中管道入口處擴(kuò)寬通 道的停留時(shí)間延長(zhǎng)管，內(nèi)徑為0.5mm長(zhǎng)2mm，連續(xù)相與分散相流速比為20:1，該條件下制得的 娃球分別記為A20;內(nèi)徑為0.7mm長(zhǎng)4mm，連續(xù)相與分散相流速比為50:1，該條件下制得的娃 球分別記為A21。賠燒溫度為500°C，賠燒4小時(shí)?？蒞得到雙核和Ξ核結(jié)構(gòu)的娃球，圖6分別 為A20和A21的電鏡圖片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種不同形貌二氧化硅微球的制備方法，具體步驟如下： (1) 將丙烯酰胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、硅溶膠和促凝劑溶于水中得到分散相的均相溶液;將 有機(jī)溶劑和表面活性劑混合配制連續(xù)相； (2) 將連續(xù)相與分散相同時(shí)進(jìn)入微混合器I中，通過微混合器將分散相剪切成粒徑大小 均勻的液滴，然后保持液滴在光強(qiáng)功率為P的紫外光照射下進(jìn)入微反應(yīng)器Π 反應(yīng)，得到核-殼結(jié)構(gòu)的微乳液； (3) 收集微反應(yīng)器中形成的微乳液，經(jīng)過固化成型處理，再進(jìn)行洗滌、干燥和焙燒，即得 到核-殼結(jié)構(gòu)的炭球。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的交聯(lián)劑為雙丙酮丙烯酰胺或N， Ν'-亞甲基雙丙烯酰胺中的一種或兩種；引發(fā)劑為Irgacure 2959;促凝劑為六亞甲基四胺。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于散相的均相溶液中丙烯酰胺、交聯(lián)劑、 引發(fā)劑、硅溶膠和促凝劑的質(zhì)量比為1:(0.01-0.8) :(0.01-0.5) :(0.1-2): (0.001-0.1);分 散相的均相溶液中硅溶膠的質(zhì)量濃度為5-30 %。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于連續(xù)相中的有機(jī)溶劑為液體石蠟、生物 柴油或十六烷中的一種或幾種;表面活性劑為司班60或司班80中的一種或二者混合物;連 續(xù)相中有機(jī)溶劑與表面活性劑的質(zhì)量比為1: (〇. 〇 1 -〇. 1)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于連續(xù)相和分散相的流速比為2~60:1; 微反應(yīng)器Π 的停留時(shí)間延長(zhǎng)管內(nèi)徑為0.3-1.0_。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的紫外光光強(qiáng)P介于10-200W之間， 控制紫外光的燈頭離微混合器出口端距離為l-l〇cm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的固化成型處理的方式為油柱成 型法、流動(dòng)成型法或高溫成型法；固化成型的溫度溫度為30-120°C，固化時(shí)間為10s_2h。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的焙燒溫度為400-700°C，焙燒時(shí) 間為2_5h。
【文檔編號(hào)】C01B33/18GK106082248SQ201610407010
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張利雄, 吳琳琳, 郭松, 王重慶, 曾昌風(fēng)
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)