專利名稱：一種大尺寸碳球的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種碳球的制備方法，尤其是涉及一種大尺寸碳球的制備方法。
背景技術：
隨著納米碳管、富勒烯和石墨烯等碳材料的發(fā)現，人們認識到認識到碳材料在人
類文明發(fā)展中的重要性。碳材料具有高的化學穩(wěn)定性、良好的高溫耐熱性能，在生物領域和
電子領域中有著廣泛應用前景，也引起了人們的極大重視。其中，球狀碳材料(碳球)也被 用作藥物、催化劑載體材料、生物質分離材料、藥物緩釋材料等。 碳球材料的制備方法有很多，如化學氣相沉積(CVD)、熱解、電弧法及糖類脫水法 等。CVD和電弧法所需設備昂貴，操作復雜；熱解法不僅需要高溫設備，還需要氣氛保護。而 糖類脫水法，所需原料簡單、反應條件溫和(< 30(TC )，適于大規(guī)模生產。
糖類脫水法，就是將糖溶液放入水熱釜中，在一定溫度下反應一段時間，使糖脫 水，最終形成碳球。這種方法所得到的碳球尺寸一般都在納米和亞微米級，粒徑較小。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種大尺寸碳球的制備方法；該方法通過加入鋅 鹽，可以得到微米級的碳球，直徑尺寸在5-10 ii m之間，并且通過調節(jié)葡萄糖濃度和鋅鹽濃 度可以有效控制碳球尺寸；同時，該方法設備投入小、工藝簡單、成本低，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。 為解決上述技術問題，本發(fā)明一種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入鋅鹽水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為
2. 5-10g/L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 005-0. lmol/L ; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在140-25(TC下保溫180-600min，冷卻至室溫； (3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。 進一步地，所述鋅鹽是硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅、草酸鋅中的一種或一種以上任意
比例的混合物。 本發(fā)明具有如下有益效果 (1)可以通過調節(jié)葡萄糖濃度和鋅鹽濃度來控制碳球尺寸大在5-10 ii m之間；
(2)所需設備簡單、生產工藝簡單且成本低。


圖1是實例1所制備碳球的掃描電鏡(SEM)照片。
具體實施例方式
為了顯示本發(fā)明的實質性特點和顯著進步，用下列非限定性實施例進一步說明實 施方式及效果。
實施例1 —種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入硝酸鋅水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為 2. 5g/L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 005mol/L ; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在14(TC下保溫180min，冷卻至室溫； (3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。 經掃描電子顯微鏡表征，碳球的直徑尺寸為5. 0-9. 2 ii m。 實施例2 —種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入硫酸鋅水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為4g/ L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 006mol/L ; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在165"下保溫300min，冷卻至室溫； (3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。 經掃描電子顯微鏡表征，碳球的直徑尺寸為7. 0-9. 4 ii m。 實施例3 —種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入醋酸鋅水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為6g/ L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 007mol/L ; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在19(TC下保溫400min，冷卻至室溫； (3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。 經掃描電子顯微鏡表征，碳球的直徑尺寸為5. 2-7. 1 ii m。 實施例4 —種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入草酸鋅水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為7g/ L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 008mol/L ; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在215"下保溫500min，冷卻至室溫； (3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。 經掃描電子顯微鏡表征，碳球的直徑尺寸為5. 2-6. 5 y m。 實施例5 —種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入硝酸鋅和硫酸鋅的混合水溶液中，得混合液；所述混合液中的 葡萄糖濃度為8g/L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 009mol/L ;所述硝酸鋅和硫酸鋅的重 量份數比為1:1; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在23(TC下保溫600min，冷卻至室溫。 (3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。 經掃描電子顯微鏡表征，碳球的直徑尺寸為5. 4-8. 6 ii m。 實施例6 本發(fā)明一種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟 (1)將葡萄糖溶入硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅和草酸鋅的混合水溶液中，得混合液；
4所述混合液中的葡萄糖濃度為2. 5g/L，所述混合液中的鋅離子濃度為0. 025mol/L ;所述硝
酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅和草酸鋅的摩爾比為i :2:4:3; (2)將上述混合液裝入反應釜中，在25(TC下保溫600min，冷卻至室溫；
(3)將產物取出，經常規(guī)洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。
經掃描電子顯微鏡表征，碳球的直徑尺寸為7. 5-9. 8 ii m。 顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對 本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā) 明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
權利要求
一種大尺寸碳球的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將葡萄糖溶入鋅鹽水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為2.5-10g/L，所述混合液中的鋅離子濃度為0.005-0.1mol/L；(2)將上述混合液裝入反應釜中，在140-250℃下保溫180-600min，冷卻至室溫。(3)將產物取出，經洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球產品。
2. 根據權利要求l所述的大尺寸碳球的制備方法，其特征在于所述鋅鹽是硝酸鋅、硫 酸鋅、醋酸鋅、草酸鋅中的一種或一種以上任意比例的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大尺寸碳球的制備方法，包括如下步驟(1)將葡萄糖溶入鋅鹽水溶液中，得混合液；所述混合液中的葡萄糖濃度為2.5-10g/L，所述混合液中的鋅離子濃度為0.005-0.1mol/L；(2)將上述混合液裝入反應釜中，在140-250℃下保溫180-600min，冷卻至室溫；(3)將產物取出，經洗滌、抽濾和干燥工藝，即可得碳球。本發(fā)明具有如下有益效果(1)可以通過調節(jié)葡萄糖濃度和鋅鹽濃度來控制碳球尺寸大在5-10μm之間；(2)所需設備簡單、生產工藝簡單且成本低。
文檔編號C01B31/02GK101698479SQ20091021036
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者張大鳳, 李文智, 柳仁民, 蒲錫鵬, 邵鑫 申請人:聊城大學