[发明专利]一种受限水热体系制备MnCO3

摘要

本发明涉及一种受限水热体系制备MnCO3@RF空心复合微球的方法，制备过程分为三步：哑铃状碳酸锰的水热合成、酚醛包覆制备核壳结构MnCO3@RF复合微球、受限水热条件下转化合成MnCO3@RF空心复合微球。其中，受限(酚醛层的包覆)水热体系合成是关键，决定复合微球空心结构的形成，同时该过程中不做任何化学药剂的添加，只将MnCO3@RF复合微球分散在水溶液中即可。酚醛层的存在保证空心结构的形成，提高碳酸锰微球的导电性，抑制碳酸锰在使用过程中的体积变化。中空结构也可以缓冲碳酸锰的体积变化。MnCO3@RF空心复合微球制备工艺成熟，过程中未使用对环境具有较大危害的物质，原料易得，作为锂离子电池负极材料的同时，在环境学、生物医药等领域也有潜在的应用价值。

主权项

1.一种受限水热体系制备MnCO3@RF空心复合微球的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将无水氯化锰、尿素、二水合柠檬酸三钠、聚丙烯酸钠混合；所述无水氯化锰、尿素、二水合柠檬酸钠、聚丙烯酸钠的质量比为1:1.6～1.7:5～5.2:0.9～1.0；所述聚丙烯酸钠分子量为800‑1000万；所述无水氯化锰的质量浓度为7.8‑8.0kg/m3；步骤2：加入去离子水，置于磁力搅拌器上并开启搅拌，加热使其完全溶解；步骤3：冷却至室温，将溶液转移到不锈钢‑聚四氟乙烯内衬的高压反应釜内并放入烘箱，设定温度为170～180℃，保温反应5～6h；冷却至室温，经去离子水洗涤、离心分离、冷冻干燥即得哑铃状碳酸锰MnCO3；步骤4：将哑铃状碳酸锰和间苯二酚，分散并溶解于乙醇和水的混合溶液中，超声5min以上，得悬浊液；所述哑铃状MnCO3与间苯二酚的质量比为1:5～6；所述混合溶液中水与乙醇的体积比为1:1.8～2；所述哑铃状碳酸锰的质量浓度为0.8‑1.0kg/m3；步骤5：在温度为25～35℃时搅拌悬浊液，再加入质量分数为37～40％的甲醛水溶液，搅拌20～40min后，加入质量分数为25％的氨水；恒温反应8～12h，所得产物经无水乙醇清洗、离心分离、真空干燥处理，即得哑铃状MnCO3@RF复合微球，其中RF为酚醛；所述哑铃状碳酸锰与甲醛水溶液的质量比为1:6～7；所述哑铃状碳酸锰与氨水的质量比为1:35～40；步骤6：称取制得的哑铃状MnCO3@RF复合微球均匀分散于去离子水中得到悬浊液，并将其转移到不锈钢‑聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于烘箱，设定温度为200～220℃，保温24～36h；其中MnCO3@RF的质量浓度为1.5‑2.0kg/m3；步骤7：将高压反应釜冷却至室温，产物经离心分离、冷冻干燥即得MnCO3@RF空心复合微球。