一种单分散大尺寸碳球的制备方法

摘要

本发明属于化工领域，具体涉及一种单分散大尺寸碳球的制备方法。本发明以液态脲醛树脂为前驱原料，以玻璃膜乳化法制备稳定的、尺寸均一的微米级脲醛树脂乳液，乳化在室温下进行，分散相的压力为0.2~0.5MPa，水相中乳化剂的浓度为0.1~1.0wt%，氯化铵的浓度为0.05~0.5mol/L，PVA浓度为0.1~0.5wt%。乳化完成后继续搅拌2h，使脲醛树脂在氯化铵的催化下完全固化，固化后的脲醛树脂将从水相中沉淀出来。将沉降的树脂颗粒分离，干燥，然后在氩气中进行高温碳化。本发明方法制备的碳球的尺寸相当均一，且通过改变SPG膜的孔径或乳化时分散相的压力，可使碳球的粒径可在10~80mm之间可调，本发明方法工艺简单、成本低。

主权项

一种单分散大尺寸碳球的制备方法，是以液态脲醛树脂为原料，制备尺寸均一的、微米级多孔碳球的方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：（1）在规格为Φ20×L20mm玻璃膜乳化器的油罐中加入所需乳化的液态脲醛树脂，密封体系后与高压氮气相连接；（2）在水相中加入乳化剂、氯化铵和配制好的浓度为2.5wt%的PVA溶液，使乳化剂的浓度为0.1～1.0wt%，氯化铵的浓度为0.05～0.5mol/L，水相中PVA的浓度为0.1～0.5wt%，磁力搅拌；（3）调节阀门使油罐中的压力达到0.2～0.5MPa，在压力的作用下，将疏水性的液态脲醛树脂通过乳化器的玻璃膜的孔压入水相，获得尺寸均一的油滴，水相中的乳化剂便会吸附在油滴的表面而使油滴稳定，同时，水相中的氯化铵使液态脲醛树脂慢慢固化，固化后的树脂颗粒沉淀下来，分离后干燥即可获得微米级的、尺寸均一的脲醛树脂微球；（4）将上述脲醛树脂微球置于马弗炉中，在氩气中碳化，碳化的温度为700～1100℃，碳化时间为1～3h，即可获得表面积大于300m2/g的碳球。