[发明专利]一种用于合成碳珠的方法

权利要求书

1.一种用于合成碳珠的方法，包括：

在非极性溶剂中制备粘性浆料，其配置为用作分散相，

其中使用粘合剂、交联剂分子、自由基聚合引发剂和碳材料中的至少一种来制备粘性浆料，

其中粘合剂和交联剂分子各自包含多个末端碳双键基团和间隔基团；

使用一种或多种水胶体制备粘性凝胶，其中所述粘性凝胶被配置为用作连续相；

将分散相和连续相通入微流体液滴发生器以获得预定尺寸的球形液滴；

对球形液滴进行热处理和紫外线辐射中的一种以获得碳珠球形颗粒；以及

干燥碳珠球形颗粒以获得预定尺寸的碳珠。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳材料选自包括石墨、石墨烯、炭黑、活性炭、纳米金刚石、碳纳米管和富勒烯的组。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述自由基聚合引发剂包括过氧化苯甲酰(BP)、2,2-偶氮-双-异丁腈(AIBN)、2-羟基-2-甲基-苯丙酮和二苯基碘硝酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘性凝胶在与非极性溶剂不混溶的极性介质中制备。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述间隔基团是包含疏水链、亲水链、两亲链或其任意组合中的至少一种的化合物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳珠的预定尺寸包括亚微米尺寸、微米尺寸和毫米尺寸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述球形液滴的预定尺寸包括10mm至100nm的范围，优选10μm至90μm的范围。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种亲水胶体选自包括黄原胶、阿拉伯树胶、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)或它们的衍生物或组合的组。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括将第一添加剂添加到所述粘性浆料中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一添加剂选自包括一种或多种自由基促进剂、一种或多种致孔剂、以及调节碳珠球形颗粒的光学性质、电学性质、声学性质、热学性质和磁学性质的一种或多种原子和一种或多种分子的组。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一种或多种自由基促进剂选自包括甲基乙基酮过氧化氢、叔丁基过氧化氢、枯基过氧化氢、对异丙基枯基过氧化氢、环烷酸钴和乙酰丙酮钴的组以改善机械性能。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述一种或多种致孔剂选自包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、1,4-丁二醇、环己烷、苯、甲苯和NaCl晶体的组以调节孔径和孔隙率。

13.根据权利要求10所述的方法，其中为了调节碳珠球形颗粒的光学性质，所述一种或多种原子和一种或多种分子选自包括纳米管、纳米金刚石、二氧化硅、铝、银、金、有机荧光团、镧系元素或它们的衍生物或组合的组。

14.根据权利要求10所述的方法，其中为了调节碳珠球形颗粒的电学性质，所述一种或多种原子和一种或多种分子选自包括铜、金、银和铝的组。

15.根据权利要求10所述的方法，其中为了调节碳珠球形颗粒的声学性质，所述一种或多种原子和一种或多种分子选自包括六氟化硫和钡的组。

16.根据权利要求10所述的方法，其中调节碳珠球形颗粒的热学性质和磁学性质之一，所述一种或多种原子和一种或多种分子选自包括铁、镍、钴和它们的氧化物的组。