通过纳米流体乳液冷冻制备多孔二氧化硅微珠

研究表明，可通过将二氧化硅纳米颗粒水悬浮液在连续油相中乳化后冷冻，获得多孔球形颗粒。经过两个冻融循环后，纳米颗粒聚集成絮凝物，其微观结构取决于乳液体积分数和液滴尺寸。对于低体积分数，生成规则的微球；而对于高体积分数，则形成半径数十微米的无规则珠粒。利用电子显微镜、汞孔隙度测定法和氮气吸附来探究这些多孔颗粒的典型半径、孔径分布、表面积和孔隙网络结构。所有样品均呈现由絮凝后纳米颗粒间距导致的介孔。出现了一种在非乳化悬浮液干燥时未观察到的意外大孔域。这种大孔性被解释为过冷期（恰在冻结发生前）树枝状晶体形成的标志。除这一额外大孔性外，本文提出的方案也构成了具有新颖几何形状、化学组成和孔隙度的多孔材料合成的颇具前景的基于乳液的途径。