一种高度有序介孔碳球及其制备方法

摘要

本发明属于无机材料技术领域，具体为一种高度有序介孔的碳球及其制备方法。本发明首先通过高温热解纳米粒子前驱体反应，得到油酸包覆的金属氧化物纳米粒子；然后将所得纳米粒子溶于有机溶剂中，将溶液加入含表面活性剂的水相中形成水包油型乳液，再将油滴中的溶剂挥发蒸干，使纳米粒子排列组装形成微球，经磁铁吸附分离后，高温碳化，即得到由高度有序排列的碳包覆金属氧化物纳米粒子堆积成的微球；最后将纳米粒子刻蚀掉，即得到含有高度有序介孔的碳球。本发明方法简单，原料易得，成本较低。本发明所得含有序介孔的碳球具有极高的比表面积，在储能、医疗等领域具有宽广的应用前景。

主权项

一种高度有序介孔碳球的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）将纳米粒子前驱体油酸铁于溶剂中在油酸作用下高温裂解，得到不同粒径和形貌的四氧化三铁纳米粒子，其表面包覆有油酸分子；（2）将所得四氧化三铁纳米粒子溶于有机溶剂中，搅拌下再将此溶液滴入含有表面活性剂的水相中形成水包油型乳液，升温并吹气，将有机溶剂蒸发出后，产物用磁铁吸附或离心，舍弃上层清液，所得沉淀用乙醇洗净，得到具有高度有序二级结构的纳米粒子微球；（3）将所得二级结构的纳米粒子微球在氮气或氩气下在300℃以上煅烧，使得表面包覆的油酸分子碳化，得到由高度有序排列的四氧化三铁纳米粒子堆积成的微球，所得微球中的每一个四氧化三铁纳米粒子均被碳层包覆；（4）将所得微球用酸刻蚀，得到具有高比表面积的有序介孔碳球；其中，所述油酸铁前驱体高温裂解温度为320℃至330℃，使用的溶剂为十六烯、辛醚、十八烯或二十烯，反应时间为30—90分钟。