1.一种炭-氧化硅复合物的制备方法,所述炭-氧化硅复合物为核壳结构,核心为炭,壳层为氧化硅,所述制备方法包括如下内容:
(1)将十八烷基三氯硅烷、炭材料、溶剂混合,然后进行低温热处理;
(2)将步骤(101)得到的样品与乙醇、缓冲液混合,混合均匀后缓慢加入硅源,接着静置处理,最后经分离、洗涤、干燥、高温热处理后得到炭-氧化硅复合物。
2.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述炭材料的粒径大小为1~6μm。
3.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:所述炭材料通过如下方法进行制备:将碳源、甲醛和水混合,混合均匀后进行恒温处理,然后再经分离、洗涤、干燥和高温处理后得到碳材料。
4.按照权利要求3所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:所述碳源为葡萄糖和/或蔗糖,所述碳源、甲醛、水的质量比为1:0.2~1.5:8~50,优选为1:0.3~1.3:10~40。
5.按照权利要求3所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:所述恒温处理温度为150~210℃,优选为160~200℃;处理时间为4~22h,优选5~20h。
6.按照权利要求3所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:所述的高温处理在氮气或惰性气体气氛下进行,所述处理温度为700~1100℃,优选为800~1000℃;处理时间为3~9h,优选4~8h。
7.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的溶剂是苯、甲苯、乙苯中的一种或几种。
8.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的十八烷基三氯硅烷、炭材料、溶剂的重量比为0.45~4十八烷基三氯硅烷:1炭材料:5~12溶剂,优选为0.6~3.5十八烷基三氯硅烷:1碳材料:6~11溶剂。
9.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述混合温度为20~60℃,优选为30~50℃;混合时间为1~5h,优选2~4h。
10.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述低温热处理温度为100~140℃,处理时间为5~15h。
11.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的一种或几种,优选为正硅酸乙酯。
12.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的缓冲液为ph值缓冲液,缓冲液的ph值的范围是4~6,优选范围是4.5~5.8。
13.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的炭材料、硅源、乙醇、缓冲液的质量比为1炭材料:0.2~1.6硅源:40~130乙醇:15~65缓冲液,优选为1炭材料:0.3~1.5硅源:50~120乙醇:18~60缓冲液。
14.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述加入硅源在一定温度条件下进行,温度为20~60℃,优选为30~50℃。
15.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述加入硅源优选在搅拌条件下加入,进一步优选加完硅源后继续搅拌一段时间。
16.按照权利要求15所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中加入硅源时,搅拌速度为100~300转/min,优选为120~280转/min,待硅源加完后搅拌速度为10~60转/min,优选20~50转/min;加完硅源后继续搅拌时间为1~10h,优选2~9h。
17.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述静置温度为25~40℃,优选为25~35℃;静置时间为5~24h,优选为6~20h。
18.按照权利要求1所述的炭-氧化硅复合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述热处理温度为180℃~300℃,优选为200~280℃;热处理时间为1~6h,优选2~5h。
19.一种炭-氧化硅复合物,其特征在于:所述炭-氧化硅复合物采用权利要求1-18中任一权利要求所述的方法进行制备。
20.按照权利要求19所述的炭-氧化硅复合物,其特征在于:所述炭-氧化硅复合物的核心为炭材料,所述炭材料粒径大小为1~5μm;壳层为氧化硅,壳层厚度为10~400nm。
21.按照权利要求19所述的炭-氧化硅复合物,其特征在于:所述炭-氧化硅复合物的比表面积为500~900m2/g,孔容0.2~0.7m3/g。