[发明专利]中空碳球的制备方法

摘要

中空碳球的制备方法属于新型碳材料领域。现有中空碳球的制备方法存在使用强腐蚀性物质，且成本高等问题。本发明通过1)制备直径均匀的聚苯乙烯微球模板；2)将聚苯乙烯模板加入浓硫酸中磺化，通过对磺化时间的控制，得到不同磺化程度的聚苯乙烯模板；3)利用酚醛树脂和磺化聚苯乙烯模板制备聚苯乙烯/酚醛树脂复合球；4)将复合球在碳化，得到产物中空碳球。本发明方法简便易行、不使用腐蚀性物质，且生产成本低，可用作电极材料、储能储氢材料、吸附材料和润滑剂，用于催化剂载体等领域。

主权项

1、一种中空碳球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用现有技术制备聚苯乙烯微球模板并干燥；2)将干燥后的聚苯乙烯微球模板加入质量分数为95％-98％的浓硫酸中，超声震荡分散，并在40℃下磺化1-6小时，其中，聚苯乙烯微球模板与浓硫酸的用量比为1g∶10ml；3)将磺化后的聚苯乙烯微球模板洗涤、干燥，分散到无水乙醇中，得到聚苯乙烯微球模板的乙醇分散液，无水乙醇与聚苯乙烯微球模板的用量关系为：200ml∶1g；4)按酚醛树脂与聚苯乙烯微球模版的质量比2-5∶1称取酚醛树脂，溶于无水乙醇中，得到酚醛树脂乙醇溶液，其中，无水乙醇的用量与步骤3)中无水乙醇的用量相同；5)将步骤4)中得到的酚醛树脂乙醇溶液在搅拌条件下滴入聚苯乙烯微球模板的乙醇分散液中，反应4个小时，产物离心分离后，分散在乙二醇中，乙二醇的用量与步骤3)中无水乙醇的用量相同，并在150℃下反应2小时，得到聚苯乙烯/酚醛树脂复合球；6)将聚苯乙烯/酚醛树脂复合球离心、烘干后进行碳化得到中空碳球，其中，炭化工艺为：将复合球在通氮N2的条件下，以2.4℃/分钟的升温速率，升温至400℃，并恒温30分钟，再以3℃/分钟的升温速率升温至900℃，恒温1小时。