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空心微球指内部中空，壳体表面含有或者没有孔的一类微球。二氧化硅由于其具有低毒性、物理化学稳定性、原料来源广泛等特点，是制备空心微球的首选材料之一。功能化改性后的二氧化硅空心微球，除了具备普通空心微球的高比表面积、内部空腔大等优点，还具有功能基团带来的特殊性能，如专一性、选择性、吸附量增大等优势。功能化二氧化硅空心微球由于其自身的优良特性，已经被广泛地应用于药物负载、水体中的重金属吸附、生物大分子的负载等领域。本论文主要工作包括以下内容： 1)以聚苯乙烯(PS)为硬模板制备硫氰丙基功能化二氧化硅空心微球。以 PS微球为硬模板，硫氰丙基三乙氧基硅烷(TCPTES)为前驱体，水/乙醇混合溶液为分散介质，在氨水的催化下，TCPTES在PS微球表面进行水解缩合反应，然后通过四氢呋喃溶解 PS微球，最终制备出硫氰丙基功能化二氧化硅空心微球(TC-HSSs)。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、热重(TG)、红外光谱(FT-IR)、全自动比表面积及孔隙度分析仪(ASAP)等手段对所制备的TC-HSSs的结构和性能进行了研究。实验结果表明，所制TC-HSSs的最佳条件是：氨水体积为1.5 mL，反应温度为50℃，PS/TCPTES的比值为1/16。最佳条件下所制备的TC-HSSs粒径为784 nm，壁厚为117 nm，比表面积为8.0187 m2/g，孔径主要分布在1-3 nm范围内，孔体积为0.018871 cm3/g，且分散性较好。 2)双模板法制备硫氰丙基功能化二氧化硅空心微球。在乙醇/水介质中，以分散聚合法制备的PS微球为模板，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为共模板，TCPTES为前驱体，氨水为催化剂，通过一步法功能化的方法，成功地制备了TC-HSSs。通过 SEM、TEM、TG、FT-IR、ASAP等手段对所制备的TC-HSSs的结构和性能进行了研究。实验结果表明，制备 TC-HSSs的最佳条件是：氨水体积为1.5 mL，反应温度为50℃，PS/TCPTES的比值为1/12，CTAB的用量为0.2 g。所制备TC-HSSs粒径在710-810 nm范围，壁厚在70-120 nm范围。最佳条件下制备的TC-HSSs的比表面积为152 m2/g，孔径主要分布在3-7 nm范围内，孔体积为0.74 cm3/g，且分散性较好。 3)功能化空心微球吸附二价镉离子的研究。以共模板法制备的TC-HSSs作为吸附材料，并研究了吸附时间、反应溶液pH值、金属离子的初始浓度、重复利用次数等因素对吸附量的影响。研究结果表明：吸附在160 min时，即可达到饱和，Cd2+离子浓度在80-100 mg/L、pH值在5-7范围内吸附效果最佳。研究亦发现在进行了7次吸附之后，吸附剂对 Cd2+离子的吸附量仍为首次吸附量的56％。