本发明属于特殊结构碳材料领域，具体涉及一种酚醛树脂基多孔碳球的制备方法。
背景技术：
1、酚醛树脂基多孔碳球，是一种轻质球形多孔材料，有较强的吸附能力，被广泛应用在军工、医药、新能源领域。
2、现有酚醛树脂基多孔碳球的制备技术中，往往存在单分散性差、粒径易团聚，比表面积不高的情况，影响酚醛树脂基多孔碳球的性能。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种高比表面积、粒径大小均一的树脂基多孔碳球的生产方法。
2、本发明所采用的技术方案是，一种酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，具体按照以下步骤实施：
3、将酚源、分散剂与水混合，配制出混合溶液a；将甲醛、稳定剂和催化剂混合，配制出混合溶液b；
4、将混合溶液b分为至少两份，每次将一份混合溶液b滴加入混合溶液a中并进行高速混合搅拌，直至将混合溶液b与混合溶液a完全混合得到混合溶液c；
5、对混合溶液c进行干燥，得到酚醛树脂微球；
6、将酚醛树脂微球进行烧结，得到酚醛树脂基碳球；
7、在酚醛树脂基碳球中加入活化剂，研磨，经烧结得到树脂基多孔碳球。
8、如此，将混合溶液b分多次慢速滴加至混合溶液a，使混合溶液b与混合溶液a的反应速率变慢，避免大剂量的混合溶液a和混合溶液b同时反应造成的反应不均匀，使混合溶液a中的分散剂能在反应过程中充分发挥作用，同时通过高速搅拌，可以避免制备的酚醛树脂微球彼此之间发生黏连，从而提高酚醛树脂微球颗粒的分散性和均匀性。其中，分散剂的空间位阻效应对微球起到分散作用，抑制了酚醛微球黏连，使粒径分布窄化，且分散剂还可以通过改变液滴表面张力来促进球体均匀成核，从而得到较小的微球尺寸。
9、在一些实施例中，将混合溶液b分为至少两份，每次将一份混合溶液b滴加入混合溶液a中并进行混合搅拌，直至将混合溶液b与混合溶液a完全混合得到混合溶液c还包括，每次混合时，混合溶液b的滴加速度为40～60滴/min，混合搅拌温度为15℃～35℃。
10、如此，将混合溶液b与混合溶液a在常温下慢速混合反应，使生成的酚醛树脂微球具有分散性和均匀性。混合搅拌温度为15℃～35℃能够控制反应速度，避免反应过快造成微球黏连、粒径不均一或反应过慢影响生产效率。
11、在一些实施例中，将混合溶液b分为至少两份，每次将一份混合溶液b滴加入混合溶液a中进行混合搅拌还包括将混合溶液b分为n份，将第一次加入的混合溶液b记为b1，第二次、第三次、……、第n次分别记为b2、b3、……、bn，其中b:b1＝1:(1/6～1/2)，b2～bn等分。
12、如此，先加入一份混合溶液b使其与混合溶液a先反应，由于酚源和甲醛合成酚醛树脂时会释放热量，若二者反应过于激烈，则会释放大量热量使反应温度失控，从而使得合成的酚醛树脂微球进一步聚合，粒径增加或产生黏连。b2～bn等分则是进一步控制反应速度，使反应尽可能匀速进行，在反应充分的前提下尽可能提高反应效率，得到粒径均匀的酚醛树脂微球。
13、较好地，高速混合搅拌使用反应釜进行，反应釜转速为150-300r/min。
14、如此，高速搅拌使反应物均匀反应的同时，生成的酚醛树脂微球具有单分散的特性。
15、在一些实施例中，酚源、分散剂、水、甲醛、催化剂和稳定剂的质量比为(10～30):(1～3):(100～200):(3～18):(6～20):1；
16、在一些实施例中，酚源选自对氨基苯酚、间氨基苯酚、邻氨基苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间苯三酚中的一种或多种；
17、在一些实施例中，分散剂选自吐温80，吐温60，聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基溴化铵、op-30、三嵌段共聚物f127中的一种或多种；
18、在一些实施例中，稳定剂选自水杨酸、水杨酸钠、4-氨基-2-羟基苯甲酸、间苯三酚甲酸、2，4-二羟基苯甲酸、3，5-二羟基苯甲酸中的一种或多种；
19、在一些实施例中，催化剂选自氨水、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化镁、碳酸钠中的一种或多种；
20、在一些实施例中，制备酚醛树脂基碳球的烧结工艺为先升温至180～250℃保持0.5～1h，再升温至400～800℃保持1～2h；
21、在一些实施例中，活化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钙、氯化锌中的一种或多种；
22、在一些实施例中，按质量计，活化剂用量为酚醛树脂基碳球质量的2～4倍；
23、在一些实施例中，向酚醛树脂基碳球中加入活化剂后的研磨时间为0.5h～1h；
24、在一些实施例中，制备酚醛树脂基多孔碳球的烧结工艺为先升温至400～450℃保持0.5～1h，再升温至600～800℃保持1～3h，最后随炉冷却至室温。
25、本发明通过高速搅拌和分批低速滴加的方式，使混合溶液a和混合溶液b均匀反应，制得的制备酚醛树脂微球分散性高、相互之间不产生黏连，且粒径大小均匀，混合溶液a和混合溶液b的反应过程简单，反应温度为常温，反应无需醇类溶剂，清洁高效；然后将烧结干燥后得到的同样粒径均匀的酚醛树脂基碳球与活化剂进行充分研磨，不仅可以将活化剂与酚醛树脂基碳球进行充分结合，而且可以进一步分散酚醛树脂基碳球；最后烧结去除活化剂，在酚醛树脂基碳球表面形成孔洞，使得最终制备的酚醛树脂基多孔碳球具有分散性和高比表面积。
1.一种酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述将混合溶液b分为至少两份，每次将一份混合溶液b滴加入混合溶液a中并进行混合搅拌，直至将混合溶液b与混合溶液a完全混合得到混合溶液c还包括，每次混合时，混合溶液b的滴加速度为40～60滴/min，混合搅拌温度为15℃～35℃。
3.根据权利要求1或2所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述将混合溶液b分为至少两份，每次将一份混合溶液b滴加入混合溶液a中进行混合搅拌还包括将混合溶液b分为n份，将第一次加入的混合溶液b记为b1，第二次、第三次、……、第n次分别记为b2、b3、……、bn，其中按质量计，b:b1＝1:(1/6～1/2)，b2～bn等分。
4.根据权利要求1-3任一项所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述高速混合搅拌使用反应釜进行，所述反应釜转速为150-300rad/min。
5.根据权利要求1所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述酚源、分散剂、水、甲醛、催化剂和稳定剂的质量比为(10～30):(1～3):(100～200):(3～18):(6～20):1。
6.根据权利要求1所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述酚源选自对氨基苯酚、间氨基苯酚、邻氨基苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间苯三酚中的一种或多种；所述活化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钙、氯化锌中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述分散剂选自吐温80，吐温60，聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基溴化铵、op-30、三嵌段共聚物f127中的一种或多种；所述稳定剂选自水杨酸、水杨酸钠、4-氨基-2-羟基苯甲酸、间苯三酚甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸中的一种或多种；所述催化剂选自氨水、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化镁、碳酸钠中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，所述将酚醛树脂微球进行烧结，得到酚醛树脂基碳球包括如下烧结工艺：先升温至180～250℃保持0.5～1h，再升温至400～800℃保持1～2h。
9.根据权利要求1所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法，其特征在于，按质量计，所述活化剂用量为酚醛树脂基碳球的质量2～4倍；
10.一种酚醛树脂基多孔碳球，其特征在于，由权利要求1-9之任意一项所述的酚醛树脂基多孔碳球的制备方法制备得到。
