[发明专利]一种表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，采用阳离子表面活性剂为模板剂，以硅酸酯为硅源，其特征在于，以烷基醇为结构助剂，将硅酸酯在碱性条件下水解缩合制得一种表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维。

2.根据权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述阳离子表面活性剂选自：十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵或双十二烷基二甲基溴化铵，所述阳离子表面活性剂的水溶液的浓度为5.5mmol/L~13.7mmol/L。

3.根据权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述硅酸酯选自：正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、1，2-双（三乙氧基硅）乙烯或1，2-双（三乙氧基硅）苯；所述硅酸酯的浓度为0.5~5%体积分数，以反应体系的体积为100%。

4.根据权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述烷基醇为5~14个碳原子的直链一元醇，阳离子表面活性剂与烷基醇的摩尔比为0.1~10∶1。

5. 根据权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，水解缩合步骤时的反应条件为：搅拌速度的转速为100~1500rpm，反应温度为0~90℃，反应时间为1-10小时。

6.根据权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述碱性条件为pH7.5~14的条件。

7.根据权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1) 在0～90℃下，将阳离子表面活性剂溶解到去离子水中，配制得到阳离子表面活性剂的水溶液；

(2) 搅拌状态下，将结构助剂烷基醇、氢氧化钠溶液加入到步骤(1)所得阳离子表面活性剂的水溶液中，调整溶液pH值为7.5~14，搅拌10-100分钟，得到混合溶液；

(3) 将硅酸酯加入到步骤(2)得到的混合溶液中，调整搅拌速度的转速为100~1500rpm，在0~90℃反应1-10小时，产生白色沉淀；将沉淀过滤、洗涤、干燥，焙烧2-24小时，除掉表面活性剂，得到表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维。

8.采用权利要求1所述表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维的制备方法制备得到的表面开裂的螺旋介孔二氧化硅纳米纤维，其特征在于，长度在100nm~20μm，直径30~100nm，比表面积600-1400m²/g，介孔尺寸为2.0 ~ 3.5nm。