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本发明涉及一种新的大孔二氧化硅纳米粒子及其制备方法。它是采用双模板法,以原硅酸酯为硅源,以十六烷基三甲铵盐为主要模板剂,以碱性条件下具有负电性的双亲性分子作为辅助模板剂,以三乙醇胺为催化剂,以水为溶剂,制备单分散大孔二氧化硅纳米粒子。该大孔二氧化硅纳米粒子具有高比表面积,粒径、孔径、孔体积和孔形貌均可控,同时包含微孔和介孔,可独立或同时携载不同大小的分子或粒子。本发明提供的大孔二氧化硅纳米粒子的制备方法简单可控,未采用有毒溶剂,辅助模板剂可选范围较大,可以根据粒径、孔径、孔形貌和生物安全性等各方面的需要选择合适的辅助模板剂,获得理想的大孔二氧化硅纳米粒子。本发明为制备各种粒径、孔径、孔体积和孔形貌的单分散大孔二氧化硅纳米粒子提供了可行的途径。