[发明专利]一种碳/金属氧化物复合空心纳米材料的制备

权利要求书

1.一种碳/金属氧化物复合空心纳米材料的制备方法，其特征在于相应过程包含下述步骤：首先，将硅源溶解于体积比为5：1的乙醇/水混合溶液中，加入氨水(质量浓度：9.375g/L)进行水解5-20分钟后，再加入质量比为2：1的间苯二酚和甲醛，继续室温反应24小时，获得酚醛树脂包覆的二氧化硅纳米球；其次，将所得纳米球离心分离并干燥后，放入管式炉中，在氮气气氛下进行碳化反应，随后用氢氧化钠溶液(4mol/L)去除二氧化硅，并用去离子水清洗至中性，离心收集并干燥；最后，将所得空心碳壳重新分散于溶剂中并与一定质量的金属盐前驱体、醋酸钠和柠檬酸钠充分搅拌溶解；在反应温度范围为180-240℃，时间为8-24小时的条件下通过溶剂热法获得空心碳壳表面负载金属氧化物的复合纳米材料，内径100-400nm，外径200-500nm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于硅源选自硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丙酯和硅酸四丁酯中的一种，体系中硅源的浓度为0.1-0.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于间苯二酚的浓度范围为3.5-17.5g/L，甲醛的浓度范围为1.75-8.75g/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于升温速率为5℃/分钟，碳化温度为550-700℃，碳化时间为2-4小时。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于选取的溶剂包括：去离子水、乙醇、乙二醇、二乙二醇。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于金属元素、醋酸钠和柠檬酸钠的物质的量比为1：7.35：0.63，所述金属盐为金属硝酸盐、硫酸盐和盐酸盐等，金属元素独立地选自Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Cr、Ce、Mo或Bi中的任意一种、两种或三种，金属元素的浓度为0.005-0.06mol/L。