[发明专利]一种纳米聚合物环、纳米炭环及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米聚合物环的制备方法，以长链脂肪醇为相变材料，表面活性剂、酚、醛和有机胺为原料，水为溶剂，经过低温聚合，制备出形貌规整、截面圆直径可调的聚合物环，其特征在于，步骤如下：

①将长链脂肪醇相变材料加入表面活性剂的水溶液中，高温下剧烈搅拌，得到半透明的白色溶液，其中长链脂肪醇相变材料与表面活性剂的质量比为1:10-1:2；

②将得到的半透明白色乳液低温下静置，得到白色胶体溶液；

③将水、醛、白色胶体溶液和有机胺按比例依次加入酚的水溶液中，水浴搅拌4-24h，产物经过滤，洗涤，干燥得到胶体纳米聚合物环；其中酚、醛、有机胺和表面活性剂的摩尔比为1:1-3:0.1-1:0.001-0.04，酚与水的质量比为1:200-1:3000；

所述纳米聚合物环的直径为120-1100nm，截面圆直径为30-300nm；

所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物；

所述的长链脂肪醇相变材料为十二醇、十四醇、十六醇、十八醇或二十醇；

所述的酚为间苯二酚；

所述的醛为37wt.%甲醛；

所述的有机胺为正丙胺、己二胺。

2.根据权利要求1所述的纳米聚合物环的制备方法，其特征在于，所述的搅拌温度为50-100℃，静置温度为0-50℃，静置时间为1-200h。

3.一种纳米炭环的制备方法，以长链脂肪醇为相变材料，表面活性剂、酚、醛和有机胺为原料，水为溶剂，经过低温聚合，制备出形貌规整、截面圆直径可调的聚合物环，再进一步炭化热解，得到纳米炭环，其特征在于，步骤如下：

①将长链脂肪醇相变材料加入表面活性剂的水溶液中，高温下剧烈搅拌，得到半透明的白色溶液，其中长链脂肪醇相变材料与表面活性剂的质量比为1:10-1:2；

②将得到的半透明白色乳液低温下静置，得到白色胶体溶液；

③将水、醛、白色胶体溶液和有机胺按比例依次加入酚的水溶液中，水浴搅拌4-24h，产物经过滤，洗涤，干燥得到胶体纳米聚合物环；其中酚、醛、有机胺和表面活性剂的摩尔比为1:1-3:0.1-1:0.001-0.04，酚与水的质量比为1:200-1:3000；

④将胶体纳米聚合物环置于炭化炉之中，在惰性气体保护下进行炭化，得到纳米炭环；所述的炭化方法为在惰性气体保护下，从室温以1-3℃/min升至400℃，恒温120min进行长链脂肪醇相变材料的挥发；再以1-5℃/min升至炭化终温500-1200℃，恒温60-240min，炭化得到形态保持的纳米炭环；

所述纳米炭环直径为100-1000nm，截面圆直径为20-280nm；所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物；

所述的长链脂肪醇相变材料为十二醇、十四醇、十六醇、十八醇或二十醇；

所述的酚为间苯二酚；

所述的醛为37wt.%甲醛；

所述的有机胺为正丙胺、己二胺。

4.根据权利要求3所述的纳米炭环的制备方法，其特征在于，所述的搅拌温度为50-100℃，静置温度为0-50℃，静置时间为1-200h。

5.根据权利要求3所述的纳米炭环的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气或氮气。