Page 86 - 《精细化工》2022年第1期

·76· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

L44、Ni@SiO 2 -L64、Ni@SiO 2 -NP-7、Ni@SiO 2 -AEO-7 后的照片，显示 Ni(NO 3) 2 水溶液加入后出现沉淀，说
和 Ni@SiO 2 -TX-100 为空心管状，Ni@SiO 2 -Brij-58 明以聚醚 L61 为表面活性剂时不能形成反相微乳液
为空心球形。 体系；以聚醚 L62 为表面活性剂时情况与此类似。

其原因是由于聚醚 L61 和聚醚 L62 的 HLB 值过低，
亲油性强，其亲水端的聚集能力弱，Ni(NO 3) 2 水溶液
加入后不能形成反相微乳液体系。因此，以聚醚 L61
和聚醚 L62 为模板剂不能制得相应的 Ni@SiO 2。
聚醚 L44、聚醚 L64、NP-7、AEO-7、曲拉通
X-100 和 Brij-58 的 HLB 值分别为 12、13、11.7、
12、13.4 和 15.6。图 3 为以 Brij-58 为模板剂制备
Ni@SiO 2 -Brij-58 过程的实验现象，其他 5 个表面活
性剂为模板剂制备相应 Ni@SiO 2 过程的现象与图 3
相同。图 3a~d 依次为：Brij-58 的环己烷溶液、在体
系 a 中加入 Ni(NO 3 ) 2 水溶液、加入水合肼、加入氨
水。图 3b 的均匀透明溶液说明形成了反相微乳液体
系，原因是 Brij-58 的 HLB 值较高，其亲水端具有
足够的聚集能力，当 Ni(NO 3 ) 2 水溶液加入后能形成
2+
2+
反胶束。体系加入水合肼后还原 Ni 并与 Ni 形成
络合物，因此，图 3c 乳液变为紫色浊液 [26] ；加入氨
水后体系黏度增大（图 3d）。加入 TEOS 水解形成
SiO 2 壳层包覆 Ni，经异丙醇破乳、离心、洗涤、烘

a—Ni@SiO 2-L44 ； b—Ni@SiO 2-L64 ； c—Ni@SiO 2-NP-7 ； d—
干、焙烧、还原，得到不同结构的空心纳米 Ni@SiO 2
Ni@SiO 2-AEO-7；e—Ni@SiO 2-TX-100；f—Ni@SiO 2-Brij-58
复合材料，其 TEM 图见图 1。
图 1 不同表面活性剂为模板剂合成的产物的 TEM 图
Fig. 1 TEM images of products synthesized by using
different surfactants

聚醚 L 系列非离子型表面活性剂属于聚氧乙烯
（EO）-聚氧丙烯（PO）-EO 嵌段式共聚物，其疏水
基为聚氧丙烯，亲水基为聚氧乙烯。聚醚 L61 和 L62
的亲水疏水平衡值（HLB 值）分别为 3 和 7。以聚
醚 L61 为表面活性剂制备 Ni@SiO 2 -L61 的实验过程
现象如图 2 所示。

图 3 Ni@SiO 2 -Brij-58 合成过程照片
Fig. 3 Pictures of the synthesis process of Ni@SiO 2 -Brij-58

Ni@SiO 2 -L44、Ni@SiO 2 -L64、Ni@SiO 2 -NP-7、
Ni@SiO 2 -AEO-7、Ni@SiO 2 -TX-100 和 Ni@SiO 2 -Brij-
58 空心结构差异的原因可通过体积理论与能量理论
进行解释 [27] ：（1）体积理论，聚醚 L44 的分子式为
PEO 11.5PPO 20.5PEO 11.5，聚醚 L64 的分子式为 PEO 13.1

PPO 30PEO 13.1，聚醚 L44 和聚醚 L64 分子结构中聚
图 2 以聚醚 L61 为表面活性剂制备 Ni@SiO 2 -L61 的实
氧丙烯链的体积很大，即表面活性剂疏水基体积较
验照片
Fig. 2 Photos of the system during the synthesis of Ni@SiO 2 - 大，而亲水基聚氧乙烯所占体积小。因此，大体积
L61 using Pluronic L61 as template 的疏水基会平铺于界面上阻碍亲水基向内收缩聚集

图 2a 为聚醚 L61 的环己烷溶液，说明聚醚 L61 形成球形胶束，而形成聚集度较小的棒状反胶束；
溶于环己烷；图 2b 为图 2a 体系加入 Ni(NO 3) 2 水溶液 （2）能量理论，反胶束形成的动力是亲水基彼此结