Stöber法是一种制备单分散二氧化硅（SiO2）粒子的经典方法，广泛应用于纳米材料、生物医药、传感等领域。近期，从Stöber法的反应机制出发，杨文胜课题组在超微孔SiO2微米粒子、氨基功能化SiO2以及空心SiO2粒子的合成方面取得了系列研究进展。
1、超微孔结构的SiO2微米粒子，是一类完全不同于微孔和介孔的独特材料，在选择性催化、色谱分离、化学抛光、吸附分离等领域具有广泛的应用价值。本文依据前期对Stöber法二氧化硅生长机制的研究，设计开发了一种超微孔SiO2微米粒子的简便制备方法。即在醇/水体积比为5:3的溶剂中，通过引入少量氨水作为催化剂，适当浓度的CTAB（≤ 5.0 mM）作为胶体稳定剂和造孔模板剂，经TEOS缓慢水解/缩合后，在诱导期内会首先出现较稳定的种子粒子，之后经“单体添加”生长，可形成尺寸均一、粒径可调、超微孔结构清晰的SiO2微米粒子。该方法制备的SiO2粒子不但填补了微孔和介孔SiO2在吸附材料领域中的空白，而且借助此方法还可设计制备出其他超微孔结构的氧化物粒子，具有较高的实用价值。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.3c03548
该工作以Monodispersed, Micron-Sized Supermicroporous Silica Particles by Cetyltrimethylammonium Bromide-Mediated Preparation为题发表在美国化学会学术期刊Langmuir，河南大学为第一署名单位，韩延东为第一作者，杨文胜教授为通讯作者。
2、氨基功能化的SiO2粒子因表面丰富的官能团，在蛋白质吸附、重金属离子分离、催化和药物递送等领域备受关注，精确控制氨基官能化SiO2颗粒表面性质对于优化其在各种应用中的性能至关重要。本工作系统探究了室温下乙醇/水混合溶剂中3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对SiO2粒子表面氨基密度的修饰效率，通过对不同水含量下APTES改性过程的动力学调控，制备了一系列具有不同氨基密度的二氧化硅颗粒，实现了对粒子表面等电点的有效调控（2.9到9.2）。在此基础上，我们将具有不同等电点的氨基功能化SiO2与金纳米粒子进行了组装，证明了它们作为表面增强拉曼散射基底的可调能力。这种可控的氨基功能化过程为二氧化硅在材料科学、纳米技术和生物医学等领域的进一步应用提供了新途径。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.4c01027
该工作以Preparation of (3-Aminopropyl)triethoxysilane-Modified Silica Particles with Tunable Isoelectric Point为题，作为内封面文章发表在界面科学领域国际期刊Langmuir。吉林大学博士研究生刘畅为第一作者，河南大学张琳教授和杨文胜教授为共同通讯作者。
3、空心二氧化硅由于独特的结构，在众多领域具有广泛应用。本研究基于Stöber法，引入氢氧化胆碱为助催化剂，实现了空心SiO2粒子的可控制备。在低氨水浓度条件下，引入氢氧化胆碱（ChOH）作为助催化剂，通过调节TEOS的水解/缩合平衡，实现了对SiO2粒子微结构的有效调控。在此基础上，利用SiO2粒子内外微结构的差异，通过热水蚀刻获得了具有中空结构的二氧化硅粒子。该方法不但实现了空心SiO2粒子的可控制备，且由于氢氧化胆碱具有还原能力，进一步拓展了其在催化、药物递送等领域的应用。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.4c02025
该工作以“Synthesis of Silica Particles with Controlled Microstructure via the Choline Hydroxide Cocatalyzed Stöber Method”为题发表在美国化学会学术期刊Langmuir上，并被选为杂志内封面。吉林大学博士研究生胡洋为第一作者，河南大学张琳教授和杨文胜教授为共同通讯作者。
