[发明专利]蛋黄‑蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用柠檬酸三钠还原氯金酸，制备得到纳米金水溶胶；

(2)将步骤(1)制得的纳米金水溶胶进行离心、移去上清液、浓缩，然后加入Triton X-100水溶液和有机单体，再加入水使反应体系中吡咯和苯胺的浓度均为0.07～0.09mol/L，经过室温搅拌、超声、冰浴搅拌后；再将引发剂加入体系中引发单体聚合，制得蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料前驱体；所述的有机单体为苯胺和吡咯；

(3)在惰性气氛下，高温炭化处理步骤(2)制得的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料前驱体，制得所述蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料；所述的高温炭化过程具体为：将蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料前驱体置于惰性气氛中，升温到400～950℃，炭化3h。

2.根据权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的氯金酸与柠檬酸三钠的用量配比为1g：5.79g。

3.根据权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤为：将氯金酸加入水中，加热溶解得到氯金酸溶液，然后加入柠檬酸三钠水溶液还原制得纳米金水溶胶。

4.根据权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的引发剂为过硫酸铵。

5.根据权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的氯金酸与步骤(2)中所述的Triton X-100水溶液中的Triton X-100、吡咯、苯胺用量比为0.36g:1g：(4.83～6.17)mL:(6.33～8.17)mL；

步骤(2)中所述的吡咯与苯胺的摩尔比为1:1；

步骤(2)中所述的引发剂用量与吡咯和苯胺总用量摩尔比为1:1。

6.根据权利要求1所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为：将步骤(1)制得的纳米金水溶胶进行离心、移去上清液、浓缩，然后加入Triton X-100水溶液和有机单体，再加入水使反应体系中吡咯和苯胺的浓度均为0.07～0.09mol/L，经过室温搅拌、超声、冰浴搅拌后，再加入预冷却的引发剂水溶液，搅拌均匀，在冰水浴条件下静置反应；反应完成后减压过滤、洗涤，制得蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料前驱体。

7.根据权利要求6所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的引发剂水溶液在加入前预先冷却至0～5℃；所述减压过滤、洗涤是在室温下减压过滤，并用水洗涤产物，直到滤液为中性。

8.一种蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料，其特征在于，其由权利要求1至7任一项所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料的制备方法制得。

9.权利要求8所述的蛋黄-蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料在作为对硝基苯和对硝基苯酚还原中的催化剂材料中的应用。