As an important branch of hollow mesoporous silica nanoparticles (HMSNs), rattle-like mesoporous silica nanoparticles (RMSNs) have attracted tremendous attention due to their fascinating features such as large surface area, tunable void, low intensity and excellent biocompatibility [1], [2], [3] and [4]. They have been widely applied in drug delivery, catalysis, sensors, and confined synthesis, etc. [5], [6], [7], [8] and [9]. To extend more applications, a number of approaches have been exploited for synthesis of HMSNs or RMSNs, including well-known template route [10], [11] and [12], template-free technique [13], surface-protected etching way, and so on [14], [15] and [16]. Among these methods, the soft- and hard-templating routes are still the most common methods in terms of HMSNs or RMSNs. However, apart from the well-known merits, the template techniques inevitably exist in some drawbacks. For example, the soft-templating method is difficult to precisely control the morphology and structure of target products since the sol-gel process can be easily affected by many parameters [12], [17], [18] and [19]. Whereas the hard-templating process is generally costly, tedious and time-consuming, moreover, the shell may easily collapse in the template removal process [11], [20], [21] and [22]. In contrast, self-templates are considered as an effective and popular technique by selectively etching silica itself to fabricate hollow or rattle-like MSNs [23], [24], [25] and [26]. In these cases, the etching strategy may take full advantage of differences among the silica-based materials, thus effectively avoiding some intrinsic disadvantages of template methods.
For instance, Shi et al. proposed a “structural difference-based selective etching” strategy for preparing HMSNs by utilizing the difference in the condensation degree between pure silica and hybrid silica in Na2CO3 aqueous solution [27], [28] and [29]. Tang and co-workers synthesized the hybrid silica spheres with sandwich-type silica structures, followed by selectively etching out the middle layer in HF solution to generate RMSNs [30] and [31]. Similarly, based on the difference of hydrophobicity among different silica structures, RMSNs were also achieved through a selective etching process in a basic solution containing acetone and ammonia [32]. Although some progress has been made, hollow cavity of RMSNs are still mainly produced by some etching etchants including some bases and strong corrosive (HF) in silica-based etching strategy. On the whole, the involved process is high-cost and environmentally unfriendly. Therefore, an effective and eco-friendly procotol is still highly desirable for formation of ideal RMSNs.
In the work, we design a type of solid silica spheres with three different-density silica layers including the inner core of pure silica, middle layer of hybrid silica, and outer shell of CnTAB/SiO2 composite. Based on the structural difference in pre-designed silica spheres, the middle hybrid layer is preferentially etched away during the hydrothermal treatment in hot water, while the inner core and outer shell are relatively robust, resulting in the generation of rattle-like MSNs. Specifically, at the absence of CnTAB, it is hardly to selective etching the hybrid silica layer, and the original silica spheres are still solid even after hydrothermal treatment. Moreover, by taking full advantage of the residual alkylamino groups derived from N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine (TSD), functionalized Au@RMSNs can be prepared by an in-situ reducing Au nanoparticles into the hollow spaces of RMSNs. Meanwhile, the adsorption behavior of RMSNs is also evaluated by selecting rhodamine B (RhB) as a model dye.
เป็นสาขาสำคัญเก็บกักตัวกลวงซิลิกา (HMSNs), เก็บกักตัวเสียงดังเหมือนซิลิก้า (RMSNs) มีความสนใจอย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติของพวกเขาน่าสนใจเช่นพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความเข้มสามารถปรับเป็นโมฆะ ต่ำ และ biocompatibility ยอดเยี่ยม [1], [2], [3] และ [4] พวกเขาได้ถูกประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในยา ปฏิกิริยา เซ็นเซอร์ และการ สังเคราะห์จำกัด ฯลฯ [5], [6], [7], [8] [9] การขยายการใช้งาน จำนวนของวิธีจะถูกใช้ประโยชน์สำหรับการสังเคราะห์ของ HMSNs หรือ RMSNs รวมทั้งเส้นทางที่รู้จักแม่ [10], [11] [12], ฟรีแม่แบบเทคนิค [13], วิธีแกะสลักป้องกันพื้นผิว และอื่น ๆ [14], [15] และ [16] ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ เส้นนุ่ม - และยาก-templating ยังคงเป็นวิธีการทั่วไปในแง่ของ HMSNs หรือ RMSNs อย่างไรก็ตาม นอกจากบุญรู้จัก เทคนิคแม่ย่อมมีอยู่ในข้อจำกัดบางอย่าง ตัวอย่าง วิธีการ templating นุ่มเป็นยากที่จะควบคุมลักษณะทางสัณฐานวิทยาและโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เป้าหมายได้อย่างแม่นยำเนื่องจากกระบวนการโซลเจลได้ผลกระทบได้อย่างง่ายดาย โดยพารามิเตอร์มาก [12], [17], [18] [19] และ ในขณะที่กระบวนการฮาร์ templating โดยทั่วไปค่าใช้จ่าย และใช้เวลานาน น่าเบื่อ นอก เปลือกอาจง่ายยุบในแม่แบบกระบวนการกำจัด [11], [20], [21] [22] และ ตรงกันข้าม แม่แบบเองถือว่าเป็นเทคนิคมีประสิทธิภาพ และเป็นที่นิยม โดยเลือกแกะสลักซิตัวเองเพื่อสานกลวง หรือ เหมือนเสียงดัง MSNs [23], [24], [25] [26] และ ในกรณีเหล่านี้ กลยุทธ์การแกะสลักอาจใช้ประโยชน์จากความแตกต่างระหว่างซิลิกาตามวัสดุ จึง หลีกเลี่ยงข้อเสียบางอย่างแท้จริงของวิธีการต้นแบบได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่น จังหวัดร้อยเอ็ดเสนอกลยุทธ์ "โครงสร้างแตกต่างจากงานแกะสลัก" ในการ HMSNs โดยใช้ความแตกต่างในระดับควบแน่นระหว่างซิลิก้าบริสุทธิ์และผสมซิลิกาใน Na2CO3 ละลาย [27], [28] [29] และ ถังและเพื่อนร่วมงานสังเคราะห์ spheres ซิลิกาผสมกับโครงสร้างซิลิกาชนิดแซนวิช ตาม ด้วยการเลือกที่จะแกะสลักออกชั้นกลางใน HF โซลูชันเพื่อสร้าง RMSNs [30] [31] ในทำนองเดียวกัน ตามความแตกต่างของ hydrophobicity ระหว่างโครงสร้างซิลิกาที่แตกต่าง RMSNs ยังบรรลุผลผ่านกระบวนการแกะสลักที่เลือกในการแก้ไขปัญหาพื้นฐานที่ประกอบด้วยอะซิโตนและแอมโมเนีย [32] แม้ว่าความคืบหน้าบางขึ้นมา โพรงกลวงของ RMSNs ที่ผลิต โดย etchants บางแกะสลักรวมทั้งบางฐานและแข็งแรงกัดกร่อน (HF) ในกลยุทธ์การแกะสลักซิลิกาส่วนใหญ่ยังคง บนทั้งหมด กระบวนการมีส่วนร่วมเป็นต้น ทุนสูง และไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จึง procotol เป็นมิตร และมีประสิทธิภาพยังคงเป็นฝันสำหรับการก่อตัวของ RMSNs เหมาะในการทำงาน การที่เราออกแบบชนิดของซิลิกาแข็งทรงกลม มีสามชั้นแตกต่างกันความหนาแน่นของซิลิการวมทั้งหลักภายในซิลิก้าบริสุทธิ์ ชั้นกลางของซิลิกาไฮบริด และเปลือกนอกของ CnTAB/SiO2 ตามความแตกต่างของโครงสร้างทรงกลมแบบที่ออกแบบซิลิก้า ชั้นกลางไฮบริดสลีเป็นก่อนฝังไปในระหว่างการรักษา hydrothermal ในน้ำร้อน ในขณะที่แกนและเปลือกนอกค่อนข้างแข็ง เป็นผลในการสร้างเสียงดังเหมือน MSNs. โดยเฉพาะ ที่ขาด CnTAB มันเป็นแทบจะเลือกแกะสลักชั้นซิลิกาที่ไฮบริด และ spheres ซิเดิมยังคงแข็งแม้ hydrothermal รักษา นอกจากนี้ โดยใช้ประโยชน์เต็มของกลุ่ม alkylamino ตกค้างมาจาก N- [3- (trimethoxysilyl) โพรพิล] ethylenediamine (TSD), Au@RMSNs ปรับหมู่ฟังก์ชั่นสามารถเตรียม โดยการเก็บกักในพื้นที่ลด Au เป็นพื้นที่กลวงของ RMSNs ในขณะเดียวกัน การทำงานดูดซับของ RMSNs จะถูกประเมิน โดยเลือก rhodamine B (มหา) เป็นรูปแบบสี
การแปล กรุณารอสักครู่..
