[发明专利]一种超声-微波法制备具有开放结构的功能化介孔空心碳球

摘要

本发明公开了一种超声‑微波法制备具有开放结构的功能化介孔空心纳米碳球。属于介孔材料制备领域。具体方法为：将3‑氨基酚、多聚甲醛、硅酸在合适的表面活性剂分别加入到水和有机溶剂混合碱性溶剂中进行一定功率的超声反应，生成具有“贯穿孪晶”结构的聚合物高分子/二氧化硅复合介孔空心纳米球。用微波设备对聚合物高分子/二氧化硅复合介孔空心纳米球进行微波碳化，得到具有特定结构和形貌的碳/二氧化硅复合介孔空心纳米球。去除该复合材料中的二氧化硅，获得具有开放结构的功能化介孔空心纳米碳球。该产品可用于超级电容器，锂离子电池，催化剂载体，锂硫电池，药物运输，生物成像，水处理等多种领域。

主权项

1.一种超声‑微波法制备具有开放结构的功能化介孔空心纳米碳球，其特征在于包括以下步骤：步骤一：在反应容器分别加入水、有机溶剂和碱性催化剂，然后再分别加入3‑氨基酚、多聚甲醛、表面活性剂；步骤二：然后超声上述的混合溶液，并加入硅酸溶液，反应的沉淀物即为具有“贯穿孪晶”结构的聚合物高分子/二氧化硅复合介孔空心纳米球；其中超声时间为3‑25分钟，功率为100‑2000W或者直接搅拌12‑24小时；微波碳化时间为10‑500分钟，功率为300~3000W；步骤三：用微波反应器对聚合物高分子/二氧化硅复合纳米介孔空心球进行微波碳化处理，即可得到碳/二氧化硅复合纳米介孔空心纳米球；步骤四：用氢氟酸或者浓的碱溶液除去碳/二氧化硅复合纳米介孔空心球中二氧化硅，即可获得具有开放结构的功能化介孔空心纳米碳球。