一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球及其制备方法和应用。将酚类化合物、多胺类化合物和醛在特殊搅拌条件下以及表面活性剂作用下进行乳液聚合得到纳米级凝胶微球，纳米级凝胶微球经过炭化处理，即得具有纳米尺寸、发达孔隙结构以及氮掺杂的炭气凝胶纳米微球，该制备方法具有反应条件温和、乳液可重复使用、设备投资和操作费用低等优点；所得氮掺杂炭气凝胶纳米微球材料用于水体中铅、镉等重金属离子的吸附，具有吸附容量高，速率快等特点，有良好的工业应用前景。有良好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种炭气凝胶微球，特别涉及一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球，还涉及一种以酚类、多胺类化合物和醛为原料，通过乳相聚合反应合成纳米凝胶微球，再在惰性气体中炭化得到氮掺杂气凝胶纳米微球的方法，以及涉及一种氮掺杂气凝胶纳米微球作为含铅、镉等重金属污染水体吸附材料的应用，属于有环境工程和精细化工领域。

技术介绍

[0002]碳材料结构的不同导致其表面性能存在差异，这使得碳材料在材料、能源、化工、电子、生物医药等诸多领域有着广泛的应用。然而，碳具有亲水性差和表面活性低等特点，这使得功能碳材料的应用受到限制，因此，近年来对碳材料进行掺杂改性来使其获得独特的优异性能成为了研究热点(Sun T，Wang J，Qiu C，et al.B，N codoped and defect
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rich nanocarbon material as a metal
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free bifunctional electro
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catalyst for oxygen 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球的制备方法，其特征在于：将酚类化合物和多胺类化合物溶于醛水混合溶液中，得到水相；将水相与含表面活性剂的非水溶性油相混合，在由快速至慢速的梯度搅拌条件下进行聚合反应，聚合反应完成后，离心分离，所得固体产物经过干燥，得到干凝胶微球；所述干凝胶微球经过炭化处理，即得。2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球的制备方法，其特征在于：所述酚类化合物包括苯酚和/或间苯二酚。所述胺类化合物包括三聚氰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、六亚甲基四胺中至少一种；所述醛水混合溶液为甲醛和/或糠醛的水溶液。3.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球的制备方法，其特征在于：多胺类化合物的质量为酚类化合物、醛及多胺类化合物总质量的0.5％～20％；酚类化合物与醛的质量比为10:1～1:10；酚类化合物、醛及多胺类化合物的总质量为水相质量的1～60％。4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂炭气凝胶纳米微球的制备方法，其特征在于：所述非水溶性油相为环己烷、石油醚或花生油中至少一种；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯浩波，李嘉豪，周旻，冯露，曾天宇，李诗瑶，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：