中國粉體網訊 中空SiO2微球具有無毒、比表面積大、熱穩定性好等優點，且類似于活性炭具有高吸附性，使其在污水處理領域具備巨大發展前景。
中空二氧化硅微球在環保吸附領域的應用研究
實踐證明，中空SiO2微球的介孔結構及空腔結構對廢水中重金屬離子、染料分子都有著很強的吸附能力。
Najafi等分別利用模板法和微乳法制得SiO2空心微球和SiO2磁性微球，研究發現，所制備的SiO2微球對廢水中Cd（Ⅱ）和亞甲基藍染料有著極高的吸附能力。
李苗苗等人用硝酸鈰銨作為引發劑，從而引發丙烯腈自由基在中空二氧化硅微球的空腔和孔道內進行聚合，制備用于吸附水中重金屬鉻離子的產品。產品通過與HMS微球進行鉻離子吸附對比，證明吸附為錨固的聚偕胺肟的吸附行為。通過處理吸附測試數據建立不同的動力學模型，最后通過比較相關系，確認該處理行為屬于偽二級動力學吸附劑，即吸附過程主要為化學吸附。聚合后的材料具有對各種金屬離子吸附能力強、吸附量高、吸附效率高等特點，可用于處理廢水中重金屬離子。
張辰等人采用最簡單的溶膠-凝膠法制備HMSM，同時，通過改變設備過程中添加劑的用量，從而調控模板的結構以及硅源的水解速度，達到控制HMSM結構和形貌的目的。通過對銅離子吸附測試數據的分析，建立不同的動力學模型處理數據，比較相關系數，從而確認該吸附為偽二級動力學吸附，即吸附過程主要為化學吸附。對于吸附后的HMSM進行X射線光電子能譜(XPS)分析，證明吸附過程中銅離子被還原成亞銅離子。通過分析吸附機理和測試吸附效果，從而證明該產品可用于對水中銅離子的吸附回收。
霍宇平等人通過最簡單的溶膠-凝膠法制備中空二氧化硅微球。通過改變不同變量進行染料吸附能力的測試，并采用數據建立準一級、準二級反應動力學模型，對吸附過程進行擬合，證明產品吸附過程主要為單層化學吸附，同時得到吸附劑的最佳使用條件，進而證實該吸附劑在處理染料污水方面具有較大的研究價值。
中空二氧化硅微球研究與應用展望
應用方面，中空二氧化硅微球在環保領域的應用價值已經廣受關注和不斷的挖掘。此外，中空二氧化硅微球的應用也在向生物醫學（藥物載體）、催化工程、功能涂層等領域延伸。
制備技術方面，目前硬模板法與軟模板法是制備中空二氧化硅微球的主流技術，生物模板法的綠色化、智能化制備技術（如AI輔助調控模板形貌）有望成為研究熱點。隨著材料表征技術與規模化生產工藝的突破，這類“納米中空明星”有望在更多領域掀起創新浪潮。
參考來源：
王超等.中空二氧化硅微球的制備及其在吸附領域的應用研究
馬傲雪等.二氧化硅空心微球的制備及應用研究進展
Liang R, Zou H. Removal of aqueous Hg(ii) by thiol-functionalized nonporous silica microspheres prepared by one-step sol-gel method[J]. RSC Advances, 2020, 10(31): 18534-18542.
(中國粉體網編輯整理/九思)
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