[发明专利]一种快速高效制备空心碳微球的方法

权利要求书

1.一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于它按以下步骤实现：

一、将10～15g的纳米级SiO₂微球分散至2.5～3.0L的乙醇溶液中，得SiO₂分散液，然后加入碳前驱体，再加入pH调节剂调节pH至7.1～7.8，于25～35℃下搅拌20～30h，经离心、洗涤和干燥，得到前驱体粉末；

二、将上述前驱体粉末在惰性气氛进行碳化处理后，得到C@SiO₂复合材料，然后分散到刻蚀剂中处理1h，经离心和洗涤，获得纳米级微孔碳球，即完成快速高效制备空心碳微球的方法；

其中步骤一中碳前驱体的加入量占SiO₂分散液的10％～15％。

2.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤一中所述乙醇溶液的浓度为21～32wt％。

3.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤一中所述碳前驱体为酚醛树脂、蔗糖、聚苯胺-聚吡咯、石墨烯或聚乙烯基吡咯烷酮。

4.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤一中所述pH调节剂为氨水、氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或醋酸钠。

5.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤一中所述搅拌的速度为20～60r/min。

6.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤一中所述离心、洗涤和干燥：以7000～8000r/min的速度离心15～20min，然后用去离子水洗涤3次，再于60℃下干燥12h。

7.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤二中所述惰性气氛为氮气、氩气或二氧化碳，各自纯度均为99.99％。

8.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤二中所述碳化处理：以1～5℃/min的速率升温至600～800℃，煅烧1～8h。

9.根据权利要求1所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤二中所述刻蚀剂为质量浓度95％～98％的氢氧化钠溶液、质量浓度95％～98％的氢氧化钾溶液或氢氟酸溶液。

10.根据权利要求9所述的一种快速高效制备空心碳微球的方法，其特征在于步骤二中所述氢氟酸溶液由氢氟酸、氟化铵和氨水按体积比1:3:4进行混合。