[發明專利]燒瓶結構的碳納米材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110240780.7
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113104836B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 張海嬌;李海濤
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種燒瓶結構的碳納米材料的制備方法，其特征在于，具體步驟為：

a.將同等質量的三嵌段共聚物聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷和油酸鈉加入到去離子水中，攪拌0.5～1 h，得到P123/油酸鈉混合溶液；所述三嵌段共聚物聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷、油酸鈉的質量濃度均為1.125～3.75 mg/mL；

b.將葡萄糖加入到去離子水中，攪拌0.5～1 h，得到葡萄糖溶液；所得葡萄糖的濃度為0.01～0.06 g/mL；

c.將在所述步驟b所得葡萄糖溶液加入到在所述步驟a中所得P123/油酸鈉混合溶液中，攪拌0.5～1 h，得到反應物混合溶液；

d.將在所述步驟c中所得反應物混合溶液在170～180 ℃條件下反應6～12 h；在反應完成后，再加入葡萄糖0.5～3 g，在170～180 ℃條件下，繼續反應6～12 h，反應完成后經離心、洗滌及烘干步驟，得到棕黑色粉末產品，即為燒瓶結構的碳納米材料。

2.根據權利要求1所述燒瓶結構的碳納米材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟c中，按照三嵌段共聚物聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷和葡萄糖的質量比為不低于3.6%的比例，將在所述步驟b所得葡萄糖溶液加入到在所述步驟a中所得P123/油酸鈉混合溶液中。

3.根據權利要求1所述燒瓶結構的碳納米材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟d中，按照三嵌段共聚物聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷和葡萄糖的質量比為不低于3.6%的比例，在反應完成后，再加入葡萄糖繼續進行反應。

4.一種燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：利用權利要求1所述燒瓶結構的碳納米材料的制備方法制備而成，所述燒瓶結構的碳納米材料具有燒瓶形狀的非對稱結構，且形成的燒瓶結構的碳納米材料為具有均勻的雙口形貌的燒瓶結構碳納米顆粒。

5.根據權利要求4所述燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：在嵌段共聚物P123和油酸鈉混合膠束模板的作用下，制備出具有均一形貌的雙口燒瓶結構碳納米顆粒。

6.根據權利要求4所述燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：葡萄糖分子通過氫鍵作用首先吸附在P123和油酸鈉混合膠束模板上，隨后在水熱過程中，碳化的葡萄糖分子逐漸在膠束表面聚合和生長，得到單口燒瓶結構的碳納米顆粒；

在合成體系中仍殘留沒有參與反應的P123和油酸鈉混合乳液，在水熱碳化過程中，新加入的葡萄糖分子以上述單口燒瓶結構的碳納米顆粒上的殘留乳液為模板，繼續聚合和再生長，最終獲得均勻的雙口燒瓶結構的碳納米顆粒。

7.根據權利要求4所述燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：燒瓶結構的碳納米材料為空心結構，瓶身最大外輪廓直徑不超過590 nm。

8.根據權利要求7所述燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：燒瓶結構的碳納米材料為空心結構，瓶身最大外輪廓直徑為560-590 nm。

9.根據權利要求4所述燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：燒瓶結構的碳納米材料的內部空腔最大輪廓直徑不大于360 nm。

10.根據權利要求9所述燒瓶結構的碳納米材料，其特征在于：燒瓶結構的碳納米材料的內部空腔最大輪廓直徑為280-360 nm。