[发明专利]一种氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，将SiO₂球花加入到去离子水、无水乙醇和氨水的混合液中，超声振荡至SiO₂球花完全分散；然后加入盐酸多巴胺水溶液，室温搅拌均匀，过滤、洗涤后烘干，然后在N₂气氛下，自室温以3℃/min升温速率升温至700～900℃并处理2～4h，得到纳米复合球，最后将纳米复合球在氢氟酸中浸蚀除去SiO₂球花，过滤、洗涤，烘干，得到氮掺杂多孔空心碳球CO₂吸附材料；其中，SiO₂球花与去离子水、无水乙醇和氨水的混合液的比为0.1～0.2g：40mL；SiO₂球花与盐酸多巴胺的质量比为1:1；去离子水、无水乙醇和氨水的体积比为40:15:1；

SiO₂球花通过以下过程制得：

将溴化十六烷基吡啶加入到尿素水溶液中，在室温下搅拌形成均一溶液A；将正硅酸乙酯、环己烷、正戊醇混合，搅拌均匀，然后逐滴加入到均一溶液A中，室温搅拌均匀，得到微乳液，将微乳液于120℃下溶剂热晶化20h，过滤、洗涤，干燥后在600℃煅烧5h，得到SiO₂球花；

溴化十六烷基吡啶和尿素的质量比为5:3；正硅酸乙酯、环己烷、正戊醇的体积比为9:100:5；环己烷与尿素的比为30mL：0.6g；

尿素水溶液的浓度为0.6g/30mL；

搅拌的速率为500-700rmp。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，盐酸多巴胺水溶液的浓度为0.05g/mL。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，氨水的质量浓度为25～28％。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，氢氟酸的质量浓度为10％。

5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，N₂的流量为200～300mL/min。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述方法制得的氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料。

7.一种基于权利要求1-5任意一项所述方法制得的氮掺杂多孔空心碳球二氧化碳吸附材料在室温常压下吸附工业CO₂中的应用。