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纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
纳米二氧化硅具有小尺寸效应，表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子遂道效应和特殊光、电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象以及在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异性，纳米二氧化硅可广泛应用各个领域，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。纳米二氧化硅是应用较早的纳米材料之一，关于纳米二氧化硅在橡胶改性、工程塑料、陶瓷、生物医学、光学、建材、树脂基复合材料改性中的应用已有过许多报道。
1.2 中空介孔材料
随着纳米材料研究的不断深人，其研究对象也不再仅仅局限于以往单一的无机、有机，金属等材料，而转向这些材料的复合。在众多复台材料中，中空微球近年来倍受科学家的关注。中空微球一般由中心的核以及包覆在外部的壳组成。调节其核壳结构材料的厚度、组成等参数可以赋予复合粒子新的光、电、磁、催化等特性，从而在光学共振工程、光子晶体、生物检测等领域有着广泛的潜在应用价值。通过溶解或是煅烧的方法可以除去核壳粒子的核材料，从而制备出中空粒子，这在医药可控缓释领域极具有应用价值。研究者对中空纳米容器很感兴趣，因为它们能够在中空内腔中封装物质并在稍后阶段释放它们。
中空微球(Hollow microspheres)是一类具有独特形态的材料[1],粒径在纳米级至微米级,具有比表面积大、密度低、稳定性好等特性。由于其内部中空，可以封装气体或者小分子物质(如水、烃类)等易挥发溶剂,当燃也可以封装其它具有特殊功能的化合物;因此可以应用到药物控释、形貌控制模板或微胶囊封装材料(药物、颜料、化妆品、油墨和生物活性试剂),处理水污染,化学催化和生物化学等方面;同时,通过调整微球尺寸以及空腔和壁厚可以有效实现对隔声、光、热、机械等性能随心所欲的设计,在工业上有广泛的应用前景。与同尺寸的球形材料相比，中空微球具有密度低、节约材料的显著优点。此外，中空微球内部中空的结构可能使其具有独特的力学、声学、光学等性能。如在球壳层中形成穿透球壳的孔，客体分子还可以通过这些孔道进入中空微球的内部，中空微球因此可以成为客体分子的宿主。综合文献报道，中空微球在化学、生物和材料[2-5]等诸多领域均有重要应用，如用于制备（药物、颜料、化妆品、油墨等的）控制释放胶囊、电学元件、轻质填料、催化剂及其载体、分离材料、隔音材料等。
中空球壳材料具有低密度、高比表面积、高的稳定性和表面渗透性等特点，同时其空心部分可以容纳大量的客体分子或大尺寸客体，从而产生一些奇特的基于微观“封装”、“包裹”效应的性质，使其在化学、生物技术、材料科学领域具有极其广泛的应用前景。因而，近年来无机中空微纳米结构由于其良好的应用前景而受到广泛的关注。中空二氧化硅微球由于本身的高熔点、高稳定性、无毒等特殊性质,使其应用领域得到进一步的拓展。例如可以做成轻质填料、耐火材料应用到高端包装领域;在其空腔封装功能化合物,既可以制成具有缓释功能的药物,又能够在人造细胞、疾病诊治等方面具有一定的价值,被应用到医药、医疗、防伪和香料等行业。