Page 19 - 《精细化工》2020年第7期

第 7 期 兰 海，等: 中空介孔氧化硅纳米颗粒的制备及应用进展 ·1301·

表 2 HMSNs 制备方法的主要优缺点
Table 2 Main advantages and disadvantages of the preparation methods of HMSNs
序号 制备方法 主要优点 主要缺点
1 硬核模板法 制备原理简单；颗粒形貌和内腔均匀；粒径、内腔 合成路线较繁杂；合成周期较长；产率相对较低
尺寸、壳层厚度可调控
2 液体界面组装法 制备过程相对简单、灵活；可同步实现形貌、表面 特定胶束分子的制备较为复杂；液滴界面热力学稳
功能化调控 定性低；粒径、内腔尺寸、壳层厚度调控效率低
3 界面重组与转换法 制备过程简单；合成条件温和；制备周期短；可同 须制造特定中间产物和化学转换环境；合成理论、
步实现结构、表面功能化调控 制备工艺要求高
4 喷雾干燥法 制备过程简约；颗粒形貌、内腔、孔径可调控 设备及工艺要求高；产物纯度不高，大多含非挥发
成分
5 超临界流体法 超临界流体压力可调控溶液特性；制备工艺绿色环保 需要高压环境；颗粒形貌和内腔均匀度调控效率低
6 超声波辅助法 利用声空化效应制备中空结构，不用构筑中空模板 颗粒形貌不均匀；粒径、内腔尺寸调控效率低
材料；制备工艺绿色环保

WANG 等 [38] 将合成的单分散中空介孔氧化硅纳 KUWAHARA 等 [47] 用氧化硅将 Pd 纳米粒子-聚醚酰
米球（HMS）（直径为 200 nm，壳厚度为 30~40 nm） 亚胺（PEI）复合物包覆于颗粒内腔，而 PEI 作为大
用于癌症免疫佐剂，发现 HMS/自体肿瘤片段疫苗 分子配体与 Pd 纳米颗粒表面产生强烈配位作用，对
接种于小鼠肺癌细胞（LLC）细胞后，HMS 纳米球 炔烃进行识别性吸附，有效抑制炔烃过氢化成烷烃，
+
+
可显著增加小鼠骨髓中 CD4 和 CD8 效应记忆 T 细 实现炔烃氢化成烯烃高选择性。同时，SiO 2 作为刚
胞数量；载卵清蛋白（OVA）的 HMS 纳米球提升 性保护壳，防止了 Pd 和 PEI 的浸出，多次循环后催
OVA 特异性细胞因子 Th1 和 Th2 分泌，对体内肿瘤 化剂仍保持较高的活性和选择性，大幅度提高了催
生长抑制作用显著优于用明矾或不加佐剂的疫苗。 化剂的稳定性和寿命。QU 等 [48] 利用真空辅助浸渍
但该疫苗须在接种两个月后体现较好的抗癌效果， 法使 Pt 均匀分散于 HMSNs 孔内，当 Pt 负载量（质
周期较长。LEE 等 [40] 利用 HMSNs 表面大量硅烷醇 量分数）为 5%时，Pt/HMSNs 对 CO 的催化氧化温
基团能与嗜氧放射性金属 89 Zr 达到≥96%的标记效 度降至 150 ℃；再与吸附性显色探针（双核铑配合
率，且用具有分化 47 蛋白（CD47）的红细胞膜（Rm） 物，BRC）组合，制得 Pt/HMSNs-BRC 催化剂和传
对其进行包覆，进一步避免了免疫系统中巨噬细胞 感器组合系统，为实现同时检测和去除空气中的 CO
89
的吞噬作用，并预防了 Zr 的释放，为放射性核素引 提供可能。
入仿生纳米平台用于疾病诊断和治疗提供了可能。 本课题组 [49-50] 以有序三维介孔 SiO 2 （KIT-6）为
最近，一些研究工作者使用改变硅源、后处理等方 载体，制备多种负载型过渡金属氧化物催化剂用于
法，对 HMSNs 骨架/表面进行—SH、—NH 2 、—CN、 乙醇的催化氧化以及甘油催化转化反应。如 Co 3 O 4 /
—CH 3 、—C==C—、—C 6 H 5 、—F 等基团的功能化， KIT-6 催化剂，载体 SiO 2 的三维立方介孔结构，促
使其在细胞吸收、药物负载/响应与释放、X 射线协 进活性组分 Co 3 O 4 （质量分数为 25%）在其表面实
同治疗等方面展现了卓越的应用前景 [41-44] 。 现高度分散和结晶，从而有效提高了催化剂氧气存
2.2 在催化领域方面的应用 储、脱附和流动性特性，对乙醇展现出高效的催化
HMSNs 的中空和多孔结构使其具有极好的物 氧化作用，T 50 、T 99 分别为 215~238 ℃、240~270 ℃。
质传输特性，同时大的比表面积和稳定的骨架结构 又如 MoFe-0.3/KIT-6（SiO 2 ）负载型氧化物催化剂，
使其作为载体，为诸多活性组分（如 Ag、Au、Pt、 KIT-6 发达的有序 Ia3d 介孔结构和高比表面积有效
Pd、CdS、CdTe、NaYF 4 、Fe 3 O 4 等）的均匀分散提 强化了 Fe 2 O 3 与 MoO 3 之间的协同作用，提高了催化
供坚实平台，广泛用于制备光催化剂、多相催化剂 剂表面酸-氧化中心密度，甘油转化制丙烯醇收率达
和智能材料等 [44-45] 。 26.8%；同时，其高的比表面积和发达有序的介孔结
LI 等 [46] 通过硬核模板法→表面氨基功能化→ 构有效提高了催化剂的抗积碳性能。由此表明，借
水热负载 3 步法制得的中空介孔 SiO 2 -BiOBr 纳米催 助 HMSNs 的中空内腔和发达的介孔孔道，可为进
化剂，相比核壳式介孔 SiO 2 -BiOBr，其对罗丹明 B 一步提高负载型催化剂选择性和稳定性提供新的解
的可见光降解效率显著提高；其核心因素在于内部 决思路。
空腔的存在促进了光的多次反射，光照的作用时间 2.3 在光学领域方面的应用
增长，因而提高负载型纳米催化剂的光催化活性。 1998 年，SRDANOV 等 [51] 通过金属有机化合物