[发明专利]一种碳氮微米球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳氮微米球的制备方法。

背景技术

碳氮材料是一种受到广泛关注的新型材料，其具有较高的荧光效率、稳定的化学性质和生物兼容性(Khabashesku，V.N.et al.Chem.Mater.2000，12，3264(2000)；Huynh，M.H.V.et al.Angew.Chem.Int.Ed.，2006，44，737(2006))，以及较好的力学性质(Liu，A.Y et al.Science 271，53(1996))。目前，碳氮材料已经开始在不同方面得到应用，如介孔材料(Vinu，A.et al.Adv.Mater.17，1648(2005))、高性能耐磨涂层(Donnet，C.et al.Surf.Coat.Technol.180，76(2004))、非金属催化剂(Zhang，J.S.et al.Angew.Chem.Int.Ed.48，1(2009))、以及在合成金属氮化物的过程中作为氮源(Zhao，H.Z.etal.J.Am.Chem.Soc.127，15722(2005))。在碳氮材料中，由于具有独特的形貌，碳氮微米球在催化剂、药物载体(Zimmerman，J.L.et al.Nano Lett.1，731(2001)；Khabashesku，V.N.et al.Adv.Eng.Mater.4，671(2002).)和白光LED的制备等方面具有巨大的应用潜力。

然而，由于碳氮两种元素的单质具有极高的稳定性，在高温下碳氮元素更容易以单质的形式存在，所以现有碳氮球的制备工艺复杂，成本高，难以大规模制备和研究。碳氮材料主要的制备方法主要有：1.放电法(ShiChangyong et al..Plasma Science and Technology 9，460(2007))；2.微波CVD法(Kang Jeung-Ku，et al.Carbon nitride nanotubes with nano-sizedpores on their stems，their preparation method and control method of size andquantity of pore thereof.Application number：US20090457082 2009060)；3.反应法，将含有碳氮三元环的卤化物与碱金属氮化物在适当的条件下反应(Khabashesku，et al.Powder synthesis and characterization of amorphouscarbon nitride，a-C3N4.Patent number：6,428,762)；和4.激光蒸发法(LieberCharles M et al.Covalent carbon nitride material comprising C.sub.2N andformation method，Patent number：5,840,435)。近期研究发现，通过简单的热缩聚反应可以制备石墨状碳氮材料(Zhao Y C et al.J.Mater.Sci 40，2645(2005)，Mamakhel Mohammad Aref Hasan et al.Carbon nitridepreparation method.Application number：US20070307959，20070713)，同时，采用石墨状碳氮作为前驱体，在720℃(Zhao，Y.C et al.Adv.Mater 9999，1(2008))下能够大规模制备碳氮纳米/微米线，然而在碳氮球的制备方面却没有取得进展。

目前碳氮微米/纳米球的制备主要依赖离子注入法或模板辅助溶液法(Li，J.et al.Diamond Relat.Mater.16，359(2007)；Zimmerman John L.et al.Nano Lett.1，731(2001))，存在着产物难以分离提纯，难以大规模制备，成本较高等问题，给碳氮材料的应用带来很大的局限。因此，需要提供一种成本更低，可以大规模制备碳氮微米球的方法，以促进碳氮材料的应用。

发明内容

因此，本发明的目的是克服现有技术中制备碳氮球的方法成本高，无法大规模生产的缺点，提供一种成本低并且可以大规模生产的制备碳氮微米球的方法。

本发明提供了一种制备碳氮微米球的方法，该方法包括：