[发明专利]一种单分散水热碳球的制备方法及应用

权利要求书

1.一种纳米至微米级单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备单糖或多糖的水溶液；

向所述水溶液中加入弱极性或非极性的小分子溶剂作为调控剂，得到混合溶液；

将所述混合溶液进行水热反应，获得所述水热碳球。

2.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，通过所述调控剂提高所述水热碳球的单分散性以及均一性。

3.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述调控剂调控晶核生长速率并控制水热碳球界面的形成过程。

4.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述小分子溶剂的分子量为32～108。

5.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述小分子调控剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、正己烷、二甲氧基乙醇、苯甲醇或丙酮中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述单糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖氨基葡萄糖、木糖、甘露糖、乳糖或半乳糖中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述多糖包括蔗糖、淀粉、糖原、纤维素、壳多糖、多聚果糖或琼脂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，通过控制水热反应时间或反应温度，控制所述水热碳球的尺寸。

9.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，通过控制所述混合溶液中调控剂的含量，控制所述水热碳球的尺寸。

10.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述反应结束后经离心、洗涤及干燥后得到所述水热碳球。

11.根据权利要求10所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述洗涤首先采用醇和水的混合溶液洗涤，再采用乙醇洗涤。

12.根据权利要求10所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，通过控制离心速率分离不同尺寸的水热碳球。

13.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，其中所单糖或多糖的水溶液的浓度为0.003～2mol/L，所述小分子调控剂与水溶液的体积比为5～0.001。

14.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述水热反应温度为120～220℃，反应时间为2～20h。

15.根据权利要求1所述的单分散水热碳球的制备方法，其特征在于，所述水热碳球尺寸为80nm至1.5μm。

16.一种水热碳球组装体的制备方法，其特征在于，将权利要求1至15任一所述方法制备的水热碳球溶于小分子溶液中，将食人鱼液处理过的硅片垂直放入上述溶液中，从而获得所述水热碳球组装体。

17.一种水热碳球金属离子吸附方法，其特征在于，将权利要求1至15任一所述方法制备的水热碳球溶于金属离子溶液中，从而获得金属离子吸附的水热碳球。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括将获得金属离子吸附的水热碳球，放置于空气气氛中焙烧，得到单壳空心小球。

19.一种二氧化硅包覆水热碳球的制备方法，其特征在于，将权利要求1至15任一所述方法制备的水热碳球分散于水中，加入CTAB搅拌均匀，加入氨水，随后加入正硅酸乙酯，搅拌，获得二氧化硅包覆的水热碳球。