[发明专利]一种高吸附力球形介孔碳的制备方法

权利要求书

1.一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述制备方法以三嵌段共聚物为模板剂，以甲阶酚醛树脂为碳源，以Cr(NO₃)₃·9H₂O为铬源，通过溶剂挥发诱导自组装法制备得到直径为3～8mm的球形介孔碳，即为所述高吸附力球形介孔碳，其中，所述高吸附力是指能够吸附空气中90％以上的挥发性有机化合物。

2.根据权利要求1所述的一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述甲阶酚醛树脂是通过以下步骤制备得到的：

在38-40℃下使苯酚融化后加入0.5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀后加入37％的甲醛溶液；升温至70-75℃后继续搅拌，冷凝回流将混合物冷却至室温，用盐酸溶液调节pH值至7.0；然后在45～50℃条件下减压蒸馏除去混合物中的水分得到甲阶酚醛树脂。

3.根据权利要求2所述的一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

S1，按C、Cr摩尔比为20～40:1将甲阶酚醛树脂和Cr(NO₃)₃·9H₂O混合并溶于乙醇，配成甲阶酚醛树脂质量分数为40-50％的甲阶酚醛树脂-硝酸铬-乙醇溶液；

S2，在35℃条件下，将三嵌段共聚物溶解于适量无水乙醇中，搅拌均匀后按20％～30％的比例加入步骤S1获得的甲阶酚醛树脂-硝酸铬-乙醇溶液，继续搅拌得到混合均匀的前驱液，将前驱液滴于85～88℃水中形成球形凝胶；然后将球形凝胶转移至100℃干燥的烘箱中热聚24h得到预聚体；

S3，将步骤S2得到的预聚体置于气氛炉中，在氮气保护下以1℃/min速率升温至350℃焙烧5h，以1℃/min速率升温至900℃焙烧4h即得到所述高吸附力球形介孔碳。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述三嵌段共聚物选自P123、F108和F127中的一种。

5.一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述制备方法以三嵌段共聚物为模板剂，以甲阶酚醛树脂为碳源，通过溶剂挥发诱导自组装法制备得到直径为3～8mm的球形介孔碳，进一步浸渍于Cr(NO₃)₃溶液中，干燥后即得到所述高吸附力球形介孔碳，其中，所述高吸附力是指能够吸附空气中90％以上的挥发性有机化合物。

6.根据权利要求5所述的一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述甲阶酚醛树脂是通过以下步骤制备得到的：

在38-43℃下使苯酚融化后加入0.5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀后加入37％的甲醛溶液；升温至70-75℃后继续搅拌，冷凝回流将混合物冷却至室温，用盐酸溶液调节pH值至7.0；然后在45～50℃条件下减压蒸馏除去混合物中的水分得到甲阶酚醛树脂。

7.根据权利要求6所述的一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体如下：

S1’，将甲阶酚醛树脂溶于乙醇，配成质量分数为40-50％的甲阶酚醛树脂-乙醇溶液；

S2’，在35℃条件下，将三嵌段共聚物溶解于适量无水乙醇中，搅拌均匀后按20％～30％的比例加入步骤S1’获得的甲阶酚醛树脂-乙醇溶液，继续搅拌得到混合均匀的前驱液，将前驱液滴于85～88℃水中形成球形凝胶；然后将球形凝胶转移至100℃干燥的烘箱中热聚24h得到预聚体；

S3’，将步骤S2’得到的预聚体置于气氛炉中，在氮气保护下以1℃/min速率升温至350℃焙烧5h，以1℃/min速率升温至900℃焙烧4h得到直径为3～8mm的球形介孔碳；

S4’，将步骤S3’得到的球形介孔碳浸渍于Cr(NO₃)₃溶液中，干燥后即得到所述高吸附力球形介孔碳。

8.根据权利要求5～7任一所述的一种高吸附力球形介孔碳的制备方法，其特征在于，所述三嵌段共聚物选自P123、F108和F127中的一种。