[发明专利]一种氮掺杂介孔空心碳纳米球的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂介孔空心碳纳米球的制备方法，其特征在于：是以PMMA-PBMA-PMAA乳胶模板作为内核，吡咯作为单体，过硫酸铵作为引发剂，在酸性环境下发生乳胶聚合反应，在乳胶模板表面包裹一层聚吡咯形成核壳结构，之后将核壳结构的聚吡咯置于氮气氛围中碳化，制备获得氮掺杂介孔空心碳纳米球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：PMMA-PBMA-PMAA乳胶模板的制备

称取甲基丙烯酸甲酯0.32g、丙烯酸甲酯0.015g、丙烯酸丁酯0.285g、十二烷基硫酸钠0.003g、过硫酸铵0.5g和去离子水60g，搅拌混合均匀，然后在氮气气氛中升温至70～80℃反应45min，然后向反应体系中滴加MMA 7.9g、MAA 5g、BA 7g、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.125g、APS 0.15g以及去离子水10g的混合溶液，滴完后于70～80℃保温反应60分钟，即可得到PMMA-PBMA-PMAA乳胶模板；

步骤2：核壳结构的聚吡咯的制备

将步骤1制备的10g乳胶模板加入100ml去离子水和无水乙醇的混合液中，混合均匀后加入0.5～2ml吡咯单体和1ml的浓盐酸，然后在冰水浴的条件下向反应体系中滴加3.29gAPS和20ml去离子水的混合溶液，滴加过程大约为30分钟，滴完后保持冰水浴条件反应8小时；反应结束后离心分离，用乙醇和去离子水洗涤，随后于60℃干燥12小时，即可得到核壳结构的聚吡咯粉末；

步骤3：氮掺杂介孔空心碳纳米球的制备

取0.4-0.6g步骤2制备的核壳结构的聚吡咯粉末于管式炉中，氮气气氛，升温至500～900℃碳化2小时，即可获得氮掺杂介孔空心碳纳米球。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，管式炉的升温速率为5℃/min。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，碳化温度优选为700℃。