[发明专利]一种纳米C/Si复合空心球材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米C/Si复合空心球材料，其特征在于碳与硅的摩尔比为0.01-0.04:1，其壁厚在5-15 nm，孔径在10-25 nm范围内可调，孔径均匀。

2.权利要求1所述的一种纳米C/Si复合空心球材料的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）将一定量的表面活性剂溶解在0.5-2 mol×L^-1的酸溶液中，同时加入扩孔剂三甲苯，持续搅拌6小时，待形成乳白色稳定均一体系后，在搅拌下加入硅源，体系的反应温度为25 °C，继续搅拌6小时后，加入阻聚剂二甲基二甲氧基硅烷，继续搅拌48小时后，倒入截留分子量为8000~14000的透析袋，放入蒸馏水中并每6小时更换一次蒸馏水，透析48小时，至溶液的pH值接近中性，透析后的放入100 °C烘箱中烘干；

（2）炭化：将步骤（1）烘干的样品加入炭化剂浓硫酸和水，在室温条件下搅拌均匀；

（3）干燥：将步骤（2）炭化后的样品放入100 °C烘箱中6h，随后放入160 °C烘箱中6h；

（4）将步骤（3）干燥后的样品，在管式炉中进行焙烧，以1°C /min的升温速率从室温升至700 °C ，随后在700 °C保温3 h，最后自然冷却至室温，既得纳米C/Si复合空心球的样品。

3.根据权利要求2所述的一种纳米C/Si复合空心球材料的制备方法，其特征在于其中步骤（1）所述的酸溶液是酸浓度为0.5-2 mol×L^-1的盐酸，硝酸或者硫酸。

4.根据权利要求2所述的一种纳米C/Si复合空心球材料的制备方法，其特征在于其中步骤（1）所述的表面活性剂为聚环氧乙烯（PEO）作为亲水嵌段、长链烷烃作为疏水基的非离子型表面活性剂，碳原子数目为8-20，环氧乙烯的聚合度为4-100；或者聚环氧乙烯（PEO）作为亲水嵌段、聚环氧丙稀（PPO）或聚环氧丁稀（PBO）作为疏水嵌段的嵌段高分子表面活性剂；其分子式为PEO_nPPO_mPEO_n，n=10-140， m=5-100，或PEO_nPBO_mPEO_n，n=10-200， m=10-100，或EO_nBO_m，n=10-100，m=5-60。