[发明专利]一种基于中低温煤焦油制备纳米碳球的方法及纳米碳球

权利要求书

1.一种制备纳米碳球的方法，其特征在于，将含有混合酚、间苯二酚的原料与甲醛溶液混合发生反应，煅烧制备得到所述的纳米碳球；

所述混合酚为由中低温煤焦油蒸馏提取170～210℃温度范围的馏分段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述混合酚与间苯二酚的质量比为1:3～3:1；

所述甲醛溶液体积与所述混合酚和间苯二酚总质量的比例为(0.06～1)mL:(0.1～2.0)g；

所述甲醛溶液的质量浓度为20～40％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述煅烧包括热解、炭化两个步骤；

所述热解温度为300～350℃，升温速率为1～5℃/min，热解时间为1～3h；

所述炭化温度为700～800℃，升温速率为1～5℃/min，炭化时间为1～3h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合发生反应包括以下步骤：

(1)将所述混合酚与间苯二酚混合形成混合物I，所述混合物I分散到乙醇溶液和氨水的混合溶液中，超声处理，获得混合物II；

(2)将甲醛水溶液与步骤(1)得到的混合物II混合，水热条件下反应获得煤焦油基热固性树脂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

步骤(1)中，所述乙醇溶液中，水和无水乙醇的体积比为20:1～4:1；

所述氨水的体积与所述混合酚和间苯二酚的总质量的比例为(0.1～8)mL:(0.1～2.0)g；

所述乙醇溶液和氨水的体积比为2～100:1；

所述氨水的质量浓度为25～40％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述步骤(2)中，所述混合在0～90℃的搅拌条件下进行；所述搅拌时间为12～24h；

所述水热条件为在100～250℃温度下水热12～48h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述煅烧在非活性气氛条件下进行；

优选地，所述非活性气氛为氮气气氛。

8.一种采用权利要求1～7任一项所述方法制备的纳米碳球。

9.根据权利要求8所述的纳米碳球，其特征在于，

所述纳米碳球的粒径为800～1200nm；比表面积为200～800m²/g。

10.一种权利要求1～7任一项所述方法制备的纳米碳球或权利要求8～9任一项所述的纳米碳球在CO₂吸附上的应用，其特征在于，

标准大气压下，CO₂最大吸附量为1.17～4.7mmol/g。