[发明专利]一种介孔纳米炭球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种介孔纳米炭球的制备方法，其特征在于，包括：

a)将模板剂溶解于水醇溶液中，得到溶液I；

b)在所述溶液I中加入扩孔剂，并调节pH值为碱性，得到分散液II；

c)在所述分散液II中加入酚类聚合物单体和甲醛，在25～70℃下搅拌进行聚合反应，反应结束后分离、洗涤、干燥，得到前驱体I；

d)将所述前驱体I碳化，得到所述介孔纳米炭球；

所述模板剂为两性聚合物；

所述扩孔剂为疏水有机物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述两性聚合物选自聚氧乙烯聚氧化丙烯醚的嵌段共聚物中的至少一种；

所述两性聚合物的质量与所述水醇溶液的体积比为0.001～0.1g/mL；

优选地，所述两性聚合物选自F127、F108、F68、P123中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水醇溶液中水和醇的体积比为0.1～10:1；

优选地，所述水醇溶液中水和醇的体积比为0.6～3:1；

优选地，所述水醇溶液为水和乙醇的混合溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏水有机物选自1～3个甲基取代的苯、C5～C7的烷烃中的至少一种；

优选地，所述疏水有机物选自1,3,5-三甲苯、正己烷、环己烷中的至少一种；

优选地，所述扩孔剂与所述水醇溶液的体积比为0.005～0.1:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述调节pH值为碱性包括：调节pH值为8～11；

优选地，通过加入质量浓度为25％～28％的氨水的方式调节pH值，加入的氨水与所述水醇溶液的体积比为0.005～0.1:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酚类聚合物单体为间苯二酚和/或3-氨基酚；

所述酚类聚合物单体的质量与所述水醇溶液的体积比为0.01～0.1g/ml；

所述甲醛的质量浓度为35～40％，所述甲醛与所述酚类聚合物单体的质量比为0.6～5。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述搅拌的速率为100～600rpm、搅拌时间为3～24h；

所述分离包括：

在5000～10000rpm下离心分离3～5min；

所述干燥包括：

在50～80℃下，干燥6～24h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化包括：在惰性气氛下，先在250～450℃保温0.5～10h，然后在500～1000℃下，保温3～12h；

优选地，所述惰性气氛包括氮气、氩气或氦气气氛；

优选地，所述碳化包括：以0.5～20℃/min的升温速率升温至250～450℃；以0.5～50℃/min的升温速率升温至500～1000℃。

9.由权利要求1～8任一项所述的介孔纳米炭球的制备方法制得的介孔纳米炭球。

10.由权利要求1～8任一项所述的制备方法制得的介孔纳米炭球在吸附、分离、催化、能量储存和转换以及药物输送中的应用。