一种纳米纤维素水热碳球及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米纤维素水热碳球及其制备方法与应用。本发明专利技术采用纤维素纳米晶为原料，冰醋酸溶液为溶剂体系，经高温水热处理后得到单分散的微米级碳球。本操作工艺的主要特点是以廉价的生物质原料纤维素纳米晶为原料，通过一步水热生成粒径均一、成球率高、分散性好的水热碳球，所得碳球粒径范围1～2μm，其粒径可通过改变底物浓度，水热温度、水热时间等实验参数实现调节。该方法重现性优良、环境友好，所得碳球化学性质稳定，可广泛应用于医学、光学、电磁学等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳米碳材料制备领域，特别涉及一种纳米纤维素水热碳球及其制备方法与应用。

技术介绍

1、近年来，碳球因其结构形貌规整、比表面积高、机械强度高、物理化学性质稳定、耐热及耐酸碱性能良好等特点，引起人们广泛关注。水热碳球的制备方法包括水热法、化学气相沉积法、模板法、电弧放电法等，其中化学沉积法制得产物石墨化程度较高，但对温度要求严格且产率较低；模板法制备产物形貌可控、粒径均一，但操作工艺繁琐。水热法因操作简便、成本投入低、生产能耗少、绿色环保等优势，成为近年来制备碳球的主要方法。在水热反应过程中，通过调节底物的浓度、反应时间和温度等参数，可以实现对水热碳微球形貌、尺寸的调控。水热法制备的碳球碳化程度较低，表面含丰富活性基团，可广泛应用于功能复合材料制备。

2、目前，许多单糖(如葡萄糖、果糖和木糖)、双糖(如麦芽糖和蔗糖)等易水解的生物质小分子被用作制备碳球的原料，并通过水热法成功制得水热碳球。cn113648968a以单糖和双糖为碳源，采用水热法制备出富氧基团超细水热碳球。相比于葡萄糖，纤维素等是一种更廉价、更易获得的原料。虽然目前已有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米纤维素水热碳球的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维素纳米晶的纤维长度为500～600nm，直径20～30nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维素纳米晶为未改性的纤维素纳米晶或巯基改性纤维素纳米晶；所述分散液中纤维素纳米晶的浓度为2wt％，或所述分散液中巯基改性纤维素纳米晶的浓度为0.5wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合溶液中冰醋酸浓度1M。

5.根据权利要求1所述的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种纳米纤维素水热碳球的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维素纳米晶的纤维长度为500～600nm，直径20～30nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维素纳米晶为未改性的纤维素纳米晶或巯基改性纤维素纳米晶；所述分散液中纤维素纳米晶的浓度为2wt％，或所述分散液中巯基改性纤维素纳米晶的浓度为0.5wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合溶液中冰醋酸浓度1m。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述反应釜采用程序升温加热，所述升温的速率为5～10℃/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗继文，黄亚南，蔡济海，韦岚升，袁齐鸿，王鹏凯，万佳佳，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：