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一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法及其应用 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2016-09-19

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2017-06-16

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2019-11-26

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2036-09-19

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201610831254.7	申请日	2016-09-19
公开/公告号	CN106694039B	公开/公告日	2019-11-26
授权日	2019-11-26	预估到期日	2036-09-19
申请年	2016年	公开/公告年	2019年
缴费截止日
分类号	B01J31/06 、C07C209/36 、C07C211/51	主分类号	B01J31/06
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	4
权利要求数量	5	非专利引证数量	0
引用专利数量	6	被引证专利数量	0
非专利引证
引用专利	CN101966453A、CN101934376A、CN103769212A、CN1792432A、CN103548875A、CN103127886A	被引证专利
专利权维持	6	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查、授权

申请人信息

申请人	安徽师范大学	第一申请人	安徽师范大学
专利权人	安徽师范大学	当前专利权人	安徽师范大学
发明人	张莉、胡青青、刘畅	第一发明人	张莉
地址	安徽省芜湖市北京东路1号	邮编	241000
申请人数量	1	发明人数量	3
申请人所在省	安徽省	申请人所在市	安徽省芜湖市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

北京元本知识产权代理事务所

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

范奇

摘要

本发明公开了一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法及其应用，首先制备碳球，再通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)在碳球表面修饰，使得碳球表面带有正电荷，利用静电引力，在以H2O和DMF为混合溶剂的加热搅拌过程中让AuCl4‑均匀快速吸附到碳球表面；最后在聚乙烯吡咯烷酮PVP的保护下以N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂，让Au沿着特定的晶面生长，从而一步原位还原得到负载均匀的碳球/Au纳米复合材料。跟现有技术相比，本发明以绿色、廉价、易合成的碳球为基底负载金纳米粒子，反应时间较短，操作简便，重复性很高；通过改变HAuCl4加入量，可以得到负载量可控的碳球/Au纳米复合材料；所得材料具有催化性能，尤其是对催化4‑硝基苯酚还原具有优越的催化性能。

摘要附图
说明书附图：图1(a)
说明书附图：图1(b)
说明书附图：图2
说明书附图：图3
说明书附图：图4(a)
说明书附图：图4(b)
说明书附图：图5(a)
说明书附图：图5(b)
说明书附图：图6(a)
说明书附图：图6(b)
说明书附图：图7(a)
说明书附图：图7(b)
说明书附图：图8(a)
说明书附图：图8(b)
说明书附图：图9(a)
说明书附图：图9(b)
说明书附图：图10(a)
说明书附图：图10(b)

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2019-11-26	授权
2	2017-06-16	实质审查的生效	IPC(主分类): B01J 31/06 专利申请号: 201610831254.7 申请日: 2016.09.19
3	2017-05-24	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，其特征在于，所述制备方法具体步骤如下：
a、称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入反应釜中，放入烘箱中，升温至160-180℃，反应10-12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60-80℃干燥至恒重，得碳球；其中，葡萄糖在水溶液中的浓度为100g/L，十六烷基三甲基溴化铵与葡萄糖的质量比为1：40；
b、称取步骤a制备的碳球溶于蒸馏水中，依次加入NaCl以及聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；其中，NaCl在水溶液中的浓度为1mol/L，聚二烯丙基二甲基氯化铵、碳球与NaCl在水溶液中的质量比为(34.67-104)：1：116.88；
c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在DMF与H2O的混合溶剂中，再加入PVP和HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至130-150℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60-80℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料；其中，HAuCl4溶液、改性碳球与PVP的质量比为(0.33-1)：1：(1.33-10)；HAuCl4溶液的浓度为10g/L。

2.根据权利要求1所述的一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的DMF为还原剂，DMF与改性碳球的质量比为630:1。

3.根据权利要求1所述的一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述的DMF与H2O的混合溶剂中，DMF与H2O的体积比为1：1。

4.根据权利要求1所述的一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤a、步骤b和步骤c中，所述离心转速为6000-9000r/min，时间为1-4min。

5.权利要求1所述的制备方法制备的碳球/Au纳米复合材料在催化4-硝基苯酚还原的应用。

说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及纳米复合材料的制备方法，具体涉及一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

[0002] 贵金属纳米材料具有尺寸依赖的电子结构、表面特性、成分可控、导电性好、可以便捷地在液相中合成和加工等优点，使得其在催化以及基于催化构建的生物传感器领域受到了研究者的广泛关注。但是由于对催化剂的大量需求，贵金属的高成本却阻碍了其实际的应用。当贵金属的量一定时，贵金属纳米颗粒的尺寸越小，就具有越大的电化学活性表面积和更多可触及的金属表面。因此有必要尽可能地去减小贵金属纳米颗粒的平均尺寸。然而，当贵金属纳米颗粒在10nm尺寸以下时，由于其表面能较高易发生团聚或表面重构，为了防止纳米结构团聚通常需要稳定剂包覆于其表面。但另一方面，这些稳定剂如表面活性剂、聚合物等会减少可触及的金属原子表面，从而影响到材料的催化性能和使用寿命。为了解决这一问题，需要找到各种合适的负载贵金属的基底材料，来稳定贵金属纳米颗粒，同时增加可触及的纳米颗粒表面。

发明内容

[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，通过在碳球表面负载Au构建新颖纳米复合材料，合成方法简单可控。

[0004] 本发明还提供了这种碳球/Au纳米复合材料的应用。

[0005] 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0006] a、称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入反应釜中，放入烘箱中，升温至160-180℃，反应10-12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60-80℃干燥至恒重，得碳球；其中，葡萄糖在水溶液中的浓度为100g/L，十六烷基三甲基溴化铵与葡萄糖的质量比为1：40；

[0007] b、称取步骤a制备的碳球溶于蒸馏水中，依次加入NaCl以及聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；其中，NaCl在水溶液中的浓度为1mol/L，聚二烯丙基二甲基氯化铵、碳球与NaCl在水溶液中的质量比为(34.67-104)：1：116.88；

[0008] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在DMF与H2O的混合溶剂中，再加入PVP和HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至130-150℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60-80℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料；其中，HAuCl4溶液、改性碳球与PVP的质量比为(0.33-1)：1：(1.33-10)。

[0009] 所述的DMF为还原剂，DMF与改性碳球的质量比为630:1。

[0010] 所述的DMF与H2O的混合溶剂中，DMF与H2O的体积比为1：1。

[0011] 所述离心转速为6000-9000r/min，时间为1-4min。

[0012] 本发明还提供的这种碳球/Au纳米复合材料在催化4-硝基苯酚还原的应用。

[0013] 碳纳米结构负载材料如碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、碳球等的出现，为制备新型的负载贵金属纳米复合材料提供了可能。在这些负载材料中，碳球具有碳纳米材料载体所具有的一般优点，如在酸性和碱性条件下的高稳定性，易于进行表面修饰等。此外，相比于其它碳家族的纳米材料，碳球还具有易于制备，具有有利于催化应用的纳米球状形貌，并且易于在催化剂失活后通过燃烧脱碳回收贵金属。若能将贵金属与碳球进行均匀有效的复合，既能够有效降低贵金属的负载量，提高贵金属催化剂的催化性能和稳定性，又能反过来提高碳球的生物相容性，从而得到双功能或者多功能的复合材料，促进其在各个领域中的应用。

[0014] 本发明的有益效果：本发明通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)在碳球表面修饰，使得碳球表面带有正电荷，利用静电引力，在以H2O和DMF为混合溶剂的加热搅拌过程中让AuCl4-均匀快速吸附到碳球表面；然后在PVP的保护下以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂，从而一步原位还原得到负载均匀的碳球/Au纳米复合材料。跟现有技术相比，本发明反应操作简便，重复性好，负载均匀；通过改变HAuCl4浓度，可以得到不同负载量的碳球/Au纳米复合材料。所得复合材料具有催化性能，尤其是对催化还原4-硝基苯酚具有优越的催化性能。

实施方案

[0033] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例中，CTAB、葡萄糖、PDDA、PVP、NaCl和DMF为国药集团化学试剂有限公司的市售品。

[0034] 实施例1

[0035] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0036] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0037] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0038] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入100mg PVP和1mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0039] 所述离心转速为8000r/min，时间为2min。

[0040] 实施例1的检测结果如下：

[0041] 图1(a)为实施例1制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图1(b)为实施例1制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图，由图中可以看出，Au纳米粒子均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为30-50nm。

[0042] 图2为实施例1制备的碳球/Au纳米复合材料的X射线粉末衍射图，谱图中所有衍射峰都与立方相Au(JCPDS No.04-0784)相符合。

[0043] 图3为在实施例1制备的碳球/Au纳米复合粒子在0.04M NaBH4溶液下催化还原1×10-4M的4-硝基苯酚的催化效果图。如图3所示，30mg/L的碳球/Au纳米复合材料在10min后可使4-硝基苯酚的转化率达到94.4％。从图中可以看出，Au纳米复合材料与Au纳米粒子均表现出催化活性，但是在相同催化剂浓度下负载均匀的碳球/Au纳米复合材料的催化活性比单独的Au纳米粒子更加优越。

[0044] 实施例2：

[0045] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0046] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0047] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及0.5mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0048] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入100mg PVP和1mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0049] 所述离心转速为9000r/min，时间为1min。

[0050] 本发明将实施例2制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图4(a)为实施例2制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图4(b)为实施例2制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子较均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-40nm。

[0051] 实施例3：

[0052] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0053] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0054] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1.5mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0055] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入100mg PVP和1mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0056] 所述离心转速为7000r/min，时间为3min。

[0057] 本发明将实施例3制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图5(a)为实施例3制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图5(b)为实施例3制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子较均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-50nm。

[0058] 实施例4：

[0059] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0060] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0061] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0062] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入20mg PVP和1mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0063] 所述离心转速为9000r/min，时间为1min。

[0064] 本发明将实施例4制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图6(a)为实施例4制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图6(b)为实施例4制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子较均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-60nm。

[0065] 实施例5：

[0066] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0067] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0068] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0069] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入50mg PVP和1mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0070] 所述离心转速为9000r/min，时间为1min。

[0071] 本发明将实施例5制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图7(a)为实施例5制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图7(b)为实施例5制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-50nm。

[0072] 实施例6：

[0073] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0074] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0075] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0076] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入150mg PVP和1mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0077] 所述离心转速为8000r/min，时间为2min。

[0078] 本发明将实施例6制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图8(a)为实施例6制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图8(b)为实施例6制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-50nm。

[0079] 实施例7：

[0080] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0081] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0082] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0083] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入100mg PVP和0.5mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0084] 所述离心转速为6000r/min，时间为4min。

[0085] 本发明将实施例7制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图9(a)为实施例7制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图9(b)为实施例7制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-40nm。

[0086] 实施例8：

[0087] 一种碳球/Au纳米复合材料的制备方法，包括碳球的制备过程、碳球的改性过程、Au纳米粒子的负载过程，所述制备方法具体步骤如下：

[0088] a、称取0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于20mL蒸馏水中，在磁力搅拌的过程中加入2g葡萄糖，待全部溶解后，停止搅拌，把上述溶液倒入25mL的反应釜中，放入烘箱中，升温至170℃，反应12h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球；

[0089] b、称取步骤a制备的碳球15mg溶于30mL蒸馏水中，依次加入1.7532g NaCl以及1mL聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)，磁力搅拌1h，停止静置离心得沉淀物，用去离子水洗涤数次，得改性碳球；

[0090] c、将步骤b得到的改性碳球转入烧瓶，并分散在以DMF与H2O各占10mL的混合溶剂中，再加入100mg PVP和1.5mL HAuCl4溶液，常温磁力搅拌1h，升温至140℃，回流搅拌2h，冷却至室温，离心得沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，在真空干燥箱中60℃干燥至恒重，得碳球/Au纳米复合材料。

[0091] 所述离心转速为9000r/min，时间为1min。

[0092] 本发明将实施例8制备的碳球/Au纳米复合材料进行了扫描电镜检测，图10(a)为实施例8制备的碳球/Au纳米复合材料的低倍扫描电镜图，图10(b)为实施例8制备的碳球/Au纳米复合材料的高倍扫描电镜图；由图中可以看出，Au纳米粒子均匀的负载在碳球表面，Au纳米粒子的尺寸为20-50nm。

附图说明

[0015] 图1(a)为实施例1制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0016] 图1(b)为实施例1制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0017] 图2为实施例1制备的碳球/Au复合材料的X射线粉末衍射图；

[0018] 图3为实施例1制备的碳球/Au复合材料催化还原4-硝基苯酚的催化效果图；

[0019] 图4(a)为实施例2制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0020] 图4(b)为实施例2制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0021] 图5(a)为实施例3制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0022] 图5(b)为实施例3制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0023] 图6(a)为实施例4制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0024] 图6(b)为实施例4制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0025] 图7(a)为实施例5制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0026] 图7(b)为实施例5制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0027] 图8(a)为实施例6制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0028] 图8(b)为实施例6制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0029] 图9(a)为实施例7制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0030] 图9(b)为实施例7制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图；

[0031] 图10(a)为实施例8制备的碳球/Au复合材料的低倍扫描电镜图；

[0032] 图10(b)为实施例8制备的碳球/Au复合材料的高倍扫描电镜图。

1MOF/尼龙6复合材料的制备方法 2一种NbCr2/Al复合材料的制备方法 3一种铁基复合材料的制备方法 4一种复合纳米材料的制备方法 5一种复合纳米材料的制备方法 6一种复合永磁材料的制备方法 7一种复合材料纺织布制造设备 8一种复合纳米材料及其制备方法 9一种金属复合材料制备切割装置 10一种MoSi2-Mo5Si3-SiO2复合材料的制备方法