[发明专利]一种空心介孔碳球自组装多孔炭微球及其制备方法

权利要求书

1.一种空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，以具有贯穿孔道的有序介孔纳米二氧化硅球为模板，采用硬模板法制备出具有介孔结构的空心碳球HCS，空心碳球HCS重新分散于葡萄糖或蔗糖溶液中，在水热釜中进行水热反应，自然降温后经过滤、洗涤、干燥得到碳前驱体；

将碳前驱体于惰性气体氛围下匀速升温至与持续通入的二氧化碳气体反应进行活化，在惰性气体氛围下自然降温至室温，得到最终产物C_X@HCS，其中X代表葡萄糖或蔗糖溶液的浓度。

2.根据权利要求1所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，所述具有贯穿孔道的有序介孔纳米二氧化硅球通过如下步骤制备：将表面活性剂与共溶剂均匀混合，加入pH为10的氨水中，再加入硅源前驱体，于常温下充分搅拌及反应，所得悬浮液经离心、过滤、干燥后，即可得具有贯穿孔道的有序介孔纳米二氧化硅球，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述共溶剂为去离子水和无水乙醇的混合溶液，所述硅源前驱体为正硅酸四乙酯。

3.根据权利要求1所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，所述空心碳球HCS的制备步骤包括：将具有贯穿孔道的有序介孔纳米二氧化硅球与共溶剂均匀混合，再加入酚醛树脂乙醇溶液，充分搅拌后在烘箱中固化，即可得到PR@SiO₂；将PR@SiO₂在惰性气体氛围下均匀缓慢升温碳化，降至室温后得到CSiO₂，将CSiO₂用氢氟酸溶液浸渍进行刻蚀，除去SiO₂，经洗涤至中性后干燥，即可得到HCS。

4.根据权利要求2所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，所述十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸四乙酯的质量比为：0.32：1.868。

5.根据权利要求3所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，所述具有贯穿孔道的有序介孔纳米二氧化硅球与酚醛树脂乙醇溶液的质量比为1：5，所述酚醛树脂乙醇溶液的质量分数为20wt％。

6.根据权利要求3所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的浓度为5wt％。

7.根据权利要求1所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球的制备方法，其特征在于，所述葡萄糖溶液的浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。

8.根据权利要求1～7任一项所述方法制备的空心介孔碳球自组装多孔炭微球，其特征在于，所述负载炭微球的空心碳球粒径为370-450nm，空心碳球外壁厚为40nm，外壁由蠕虫状的介孔构成，介孔孔径不大于3.34nm，空心碳球内部负载有粒径为30-50nm的炭微球。

9.如权利要求8所述的空心介孔碳球自组装多孔炭微球在制备Voc复合吸附材料中的应用。