[发明专利]一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器及其制备和在复合硅烷膜中的应用

权利要求书

1.一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取去离子水、CTAB和乙醇混匀，再加入TEOS，搅拌反应，继续加入氨水，室温下反应，离心、洗涤、干燥、煅烧，得到中空介孔二氧化硅纳米颗粒；

(2)将中空介孔二氧化硅纳米颗粒分散于苯并三唑溶液中，搅拌，离心收集固相，得到负载缓蚀剂的二氧化硅颗粒纳米颗粒；

(3)将所得负载缓蚀剂的二氧化硅颗粒纳米颗粒分散于去离子水中，再加入PEI水溶液，反应，经离心、洗涤得SiO₂/PEI；

(4)将所得SiO₂/PEI分散于去离子水中，再加入PSS水溶液，反应后经离心、洗涤，得SiO₂/PEI/PSS；

(5)再以SiO₂/PEI/PSS为原料，重复步骤(3)和(4)，得到SiO₂/PEI/PSS/PEI/PSS，即为目标产物。

2.根据权利要求1所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，去离子水、CTAB、乙醇、TEOS的添加量之比为(50-60)mL:(0.10-0.20)g:(20-30)mL:(0.5-1.5)mL；

搅拌反应的时间为3-7min，室温下反应时间为2-5h；

煅烧温度为530-570℃，煅烧时间为3-7h。

3.根据权利要求1所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，中空介孔二氧化硅纳米颗粒和苯并三唑溶液的添加量之比为(0.05-0.15)g:(30-70)mL，其中，苯并三唑溶液的浓度为8-12mg/mL；

搅拌的时间为10-15h。

4.根据权利要求1所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，去离子水和PEI水溶液的体积比为(15-25):(2-5)，PEI水溶液的浓度为1-3mg/mL；

反应时间为10-20min。

5.根据权利要求1所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，去离子水和PSS水溶液的体积比为(15-25)mL:(2-5)mL，PSS水溶液的浓度为1-3mg/mL；

反应时间为10-20min。

6.一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器，其采用如权利要求1-5任一所述的制备方法制备得到。

7.如权利要求6所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的应用，其特征在于，该二氧化硅纳米容器用于制备复合硅烷膜。

8.如权利要求7所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的应用，其特征在于，制备复合硅烷膜时，其具体过程为：

取二氧化硅纳米容器SiO₂/PEI/PSS/PEI/PSS加入硅烷中，再将金属基底浸泡在复合硅烷中，接着，取出并烘干固化，即得到附着在金属基底上的复合硅烷膜。

9.根据权利要求8所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的应用，其特征在于，SiO₂/PEI/PSS/PEI/PSS与复合硅烷的添加量之比为(30-70)mg:(180-220)mL。

10.根据权利要求8所述的一种层层自组装pH响应型二氧化硅纳米容器的应用，其特征在于，所述的硅烷由BTSE和KH-560按照体积比1.5～2.5:1复配而成。