[发明专利]一种核壳异形多孔碳球及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳异形多孔碳球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将醇、水配成混合溶液，向混合溶液中加入表面活性剂和氨水，在室温下进行搅拌，将硅源加入到该溶液中，搅拌一定时间后，加入对二甲苯反应一段时间，得到放射状介孔SiO₂微球；步骤1中，醇水体积比为0.5～0.8:1；氨水与醇的体积比：0.01-0.02：1；硅源与醇的体积比为0.06～0.1:1；反应时间为2～4 h；搅拌速度为600～800 rpm；加入硅源后间隔时间2～10 min后加入对二甲苯；氨水与对二甲苯的体积比为0.15～0.3:1；所述的氨水中氨的质量百分数为25-28%；

步骤2，向上述反应体系中，加入碳源并搅拌，充分反应，得到的溶液经过离心、洗涤、冻干、烘干、煅烧，得到内核为SiO₂的纳米碳球；加入的碳源与SiO₂微球质量比需大于2；

步骤3，将上述步骤2的纳米碳球中的SiO₂刻蚀掉，得到核壳异形的多孔碳球。

2.根据权利要求1所述的一种核壳异形多孔碳球的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）或十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种核壳异形多孔碳球的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，所述硅源为硅酸四乙酯、硅酸四丙酯、四氯化硅中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种核壳异形多孔碳球的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述的醇为乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、苯甲醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、2-甲基-1-丙醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种核壳异形多孔碳球的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，体系的反应时间为1～48 h。

6.根据权利要求1所述的一种核壳异形多孔碳球的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，所述碳源为盐酸多巴胺或酚醛树脂中的一种。

7.根据权利要求1～6中任一项所述方法制备的核壳异形多孔碳球，其特征在于：所述多孔碳球内核为放射状介孔碳球，外壳为空心微球，且其内核与外壳紧密相连，内核的介孔孔径和外壳的壳层厚度能够控制调节；所述多孔碳球的粒径为400～500 nm，外部壳层厚度大于20 nm。