[发明专利]一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取去离子水、浓氨水和乙醇搅拌混合，再加入TEOS，搅拌反应，得到二氧化硅纳米颗粒；

(2)取二氧化硅纳米颗粒分散于聚氧乙烯月桂基醚和去离子水的乙醇溶液中，滴加丁醇锆，搅拌反应，得到sSiO₂@sZrO₂；

(3)将sSiO₂@sZrO₂洗涤、老化后，加入聚乙烯吡咯烷酮修饰表面，分离得到固相产物并分散于去离子水与浓氨水的乙醇溶液中，接着加入TEOS，搅拌反应，得到sSiO₂@sZrO₂@sSiO₂；

(4)将sSiO₂@sZrO₂@sSiO₂煅烧处理后，将煅烧产物置于氢氧化钠的水溶液中刻蚀，然后洗涤，得到表面经过修饰的中空介孔二氧化硅纳米颗粒；

(5)取表面经过修饰的二氧化硅纳米颗粒与缓蚀剂溶液混合，超声分散后搅拌，抽真空并密封静置过夜，离心分离得到固相产物并烘干，得到负载缓蚀剂的介孔二氧化硅纳米颗粒；

(6)取负载缓蚀剂的介孔二氧化硅纳米颗粒加入由BTSE和KH-560组成的复合硅烷中，得到复合硅烷溶液，再将基底浸泡在复合硅烷溶液中，一定时间后取出并烘干固化，得到附着在基底上的复合硅烷膜，即为目标产物。

2.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，去离子水、浓氨水、乙醇和TEOS的体积比为20:2:75:3；

搅拌反应的时间为6-10h。

3.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，二氧化硅纳米颗粒、聚氧乙烯月桂基醚、去离子水、乙醇和丁醇锆的添加量之比为1g:0.42mL:0.42mL:200mL:2.5mL；

搅拌反应的时间为10-14h。

4.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，sSiO₂@sZrO₂、聚乙烯吡咯烷酮和TEOS的添加量之比为1g:0.1g:3mL；

老化过程具体为：在室温下于水中老化18-30h；

搅拌反应的时间为6-10h。

5.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，煅烧的温度为500-600℃，煅烧时间为5h；

刻蚀温度为100℃，时间为24h。

6.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的缓蚀剂溶液为2-巯基苯并噻唑溶液乙醇溶液，其浓度为10mg/ml；

密闭静置的时间为20-40min。

7.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，负载缓蚀剂的介孔二氧化硅纳米颗粒与复合硅烷的添加量之比为50mg：(80～120)mL，KH-560与BTSE与的体积比为2:1。

8.根据权利要求1所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述的基底为铁、钢铁；

基底的浸泡时间为5min；

烘干固化的工艺条件为：温度为75-85℃，烘干时间为2h。

9.一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜，其采用如权利要求1-8任一所述的制备方法制备得到。

10.如权利要求9所述的一种负载缓蚀剂的pH响应型二氧化硅纳米容器复合硅烷膜在金属材料表面处理中的应用。