1. 研究目的与意义
目前，环境污染已经影响到人类的生产和生活中，它是由于多方面的因素导致的，例如工业废气废液的排放，人们日常生活对垃圾的随意丢弃等等，我们需要认清这些污染物的本质和危害性，从源头上进行遏制，否则环境污染会导致大气污染，温室效应，更严重的是人类耐以生存的地球家园最终遭到破坏。目前在解决环境污染问题上，政府已经采取了一系列措施。而仍存在个别环境污染没有得到有效遏制,例如工业生产过程中得到的废液随意排放在水流当中，由于水的流动性，会有更多的水体会被污染，那么就会产生一系列的其他问题。
所以解决水体当中存在的污染迫在尾睫，为了更好地保护水体，科学家们近些年来一直致力于研究多种催化剂来降解其中的污染物,其中以二氧化硅基所得到的载金属纳米粒子中空二氧化硅微球复合材料吸引了众多学者的眼球。由于二氧化硅的本身良好的溶解性以及生物相容性，使得它的应用不断被推广。
中空二氧化硅微球是一种具有独特形态的颗粒材料，具有无毒、比表面积大、密度低、稳定性好等特性，可作为轻质材料、耐火材料应用到高端包装领域；又在人造细胞、疾病诊治等方面具有一定的价值，被广泛应用到医药、医疗、防伪和香料等行业。由于材料的性能与其形貌、尺寸及表面性质等因素有关，因此中空二氧化硅的设计和形貌控制引起了人们广泛的关注。载上金属纳米粒子之后的二氧化硅微球更是能使其应用得到进一步扩大，由于金属纳米粒子表面的众多活性位点，使得它在降解一些染料时有明显的优势，而且金属纳米粒子由于包覆在二氧化硅微球里,使得它不易受到外界环境的影响而降低催化功效,因此研究和制备一种具有催化功能且对环境无污染的催化剂对于解决当今社会上存在的环境问题非常重要。
2. 国内外研究现状分析
2008年，俞凌杰等人[1]对软模板法制备fe3o4空心结构微球进行了研究。他们以fecl3-6h2o和nh4ac为反应物,乙二醇为溶剂热介质,制备了fe3o4空心结构微球.通过x射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和振动样品磁强计对产物的结构、形貌及磁性能进行了表征,并研究了反应温度和反应时间对产物形貌的影响。
2009年，王克等人[2]以ctab作为软模板在水-乙醇体系中合成了表面具有褶皱的多孔 sio2微球材料,微球的粒径20～50 μm.通过对不同反应条件下制得样品的sem图分析,结果表明:催化剂碱的种类、反应体系的温度、十六烷基三甲基溴化胺的加入量对sio2微球的表观形貌均有着较大的影响。
2009年，wang等人[3]用阴离子表面活性剂作模板，借助超声形成微乳液，合成了粒径约为100-500nm间的有序介孔sio2空心微球，壳层厚度35-40nm。x射线衍射(xrd)和透射电镜(tem)证实了壳层孔道的高度有序。此外通过调整超声时间，实现了壳层厚度，孔道结构和空腔形状的可控调节。另外空心微球的药物释放实验(氟比洛芬)结果显示，其药物储存量和药物释放速率都优于介孔分子筛sba－15。
3. 研究的基本内容与计划
（1）制备样品：将0.25 g聚丙烯酸与4.5 ml氨水混合均匀，待其充分溶解后，将20 mg/ml硝酸银溶液滴加进上述混合溶液，搅拌条件下，将以上溶液加入至圆底烧瓶中，然后将90 ml乙醇加入至圆底烧瓶中，室温下搅拌10 min后，滴加10 mg/ml的硼氢化钠溶液，继续搅拌30 min后将1.6 ml正硅酸四乙酯和0.2 ml双[3-(三乙氧基甲硅烷基）丙基]四硫化物的混合溶液缓慢滴加到该醇水体系中，反应10 h，最后将溶液离心、用乙醇和水洗涤数次；用真空冷冻干燥机进行干燥，最后得到中空二氧化硅微球。
（2）样品表征和测试：使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜测试中空二氧化硅微球的介观结构。使用傅里叶变换红外光谱、热重分析测试二氧化硅的有机基团和有机物含量。掌握使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析仪的测试原理和方法。
（3）整理数据、撰写毕业论文。
4. 研究创新点
以聚丙烯酸胶束为软模板，并与金属离子的络合作用负载金属纳米粒子，合成载有金属纳米粒子的二氧化硅基功能纳米复合材料。不同于硬模板法制备的二氧化硅基材料，该方法获得的材料其模板去除简单，对环境污染小。
