[发明专利]一种同时制备多级结构介孔二氧化硅和碳纳米材料的方法

摘要

本发明涉及一种同时制备多级结构介孔二氧化硅和碳纳米材料的方法。属于介孔纳米材料制备领域。步骤如下：将水和醇类混合配制成反应溶剂；向反应溶剂中加入催化剂碱、反应试剂间苯二酚以及表面活性剂CTAB；在搅拌后，加入反应试剂甲醛溶液和TEOS，得到混合溶液；将混合溶液在室温下继续搅拌，去除上层清液得到沉淀物，干燥后得到固体粉末；将固体粉末在惰性气体保护下高温煅烧使其碳化，得到黑色固体粉末；将黑色固体粉末用氟化氢水溶液或强碱溶液浸泡，去除二氧化硅，得到多级结构介孔碳材料；将固体粉末或黑色固体粉末在空气中高温煅烧即得到多级结构介孔二氧化硅材料。本发明的方法，操作简单，成本较低，可实现大规模生产。

主权项

一种同时制备多级结构介孔二氧化硅和碳纳米材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：制备反应溶液将水和醇类混合配制成反应溶剂；向反应溶剂中加入催化剂碱、反应试剂间苯二酚以及表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵；在室温下搅拌后，加入反应试剂甲醛溶液和四乙氧基硅烷，得到混合溶液；其中间苯二酚与甲醛溶液反应后可生成聚合物酚醛树脂，四乙氧基硅烷水解成二氧化硅；步骤二：制备聚合物酚醛树脂、二氧化硅和表面活性剂的复合体将步骤一制得的混合溶液在室温下继续搅拌，然后将混合溶液转移到密封的反应容器中进行水热处理后，去除上层清液得到沉淀物，干燥后得到固体粉末；所得固体粉末即为聚合物酚醛树脂、二氧化硅和表面活性剂的复合体；步骤三：高温碳化得到碳材料和二氧化硅的复合体将步骤二得到的固体粉末在惰性气体保护下高温煅烧使其碳化，得到黑色固体粉末；所得黑色固体粉末即为碳材料和二氧化硅的复合体；步骤四：多级结构介孔二氧化硅或碳纳米材料的制得将步骤三得到的黑色固体粉末用氟化氢水溶液或强碱溶液浸泡，去除二氧化硅，得到多级结构介孔碳材料；将步骤二所得的固体粉末或步骤三所得的黑色固体粉末在空气中高温煅烧即得到多级结构介孔二氧化硅材料。