一步合成空心炭壳的方法

摘要

本发明涉及一种一步合成微纳米级空心聚合物球、炭球和石墨化球的方法。以酚和醛为原料，赖氨酸为催化剂，脂肪醇为溶剂，经80℃聚合后可以得到尺寸均匀的聚合物空心球；进一步炭化可得到空心炭球。如果在聚合物空心球中引入Fe³⁺，炭化后可得到石墨化的空心球。通过改变酚醛摩尔比、催化剂用量和所用溶剂的种类可以得到粒径范围在0.6－2μm的空心炭球。该微纳米级空心炭球粒径均一可控、纯度高、表面光滑，性能稳定、技术附加值高，适用于负载型磁分离催化剂、颜料和有机分子的吸附分离剂、蛋白质与盐分离剂，以及作高功率密度、高能量密度超级电容器的电极材料。

主权项

1、一步合成空心炭壳的方法，其特征在于，是以酚和醛为原料，赖氨酸为催化剂，醇类为溶剂，经聚合和炭化后可以得到尺寸均匀的空心炭球，具体合成方法为：将二羟基苯甲酸、甲醛、醇类溶剂和催化剂按一定比例均匀混合，然后放入烧瓶中，在80℃回流反应三天；所得聚合物经过滤，水洗后，用惰性气体保护从室温以5℃/min升至150℃，恒温30min进行干燥；再以1-5℃/min的升温速率由150℃升至炭化终温350-1200℃，恒温60-240min，炭化得到空心微纳米炭球；二羟基苯甲酸与甲醛的摩尔比为1∶1-1∶2.7，醇类溶剂为200-1000mL，赖氨酸为0.12g-0.96g。