CN107686116B - 一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料及其制备方法。该材料制备方法：先以间苯二酚‑甲醛为聚合物前驱体，原硅酸四乙酯(TEOS)为Si源和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂，经水热反应、离心分离、洗涤、干燥、高温煅烧及碱刻蚀处理后得到SiO2/C球复合材料；然后将SiO2/C球复合材料均匀分散在异丙醇铝的乙醇溶液中，再经分离、干燥、高温煅烧后即得。该材料由C球构成骨架，SiO2分布于C球表面和内部，Al2O3分布于C球的表面，其比表面积高于800m2·g‑1。本发明提供的材料结合三种材料的优点，具有分等级大孔‑介孔结构，比表面积高，表面Si/Al比和酸碱属性可调控，适合于做吸附剂、催化剂和催化剂载体等，制备工艺简单、成本低廉，适合于工业化生产。

Description

一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能材料制备技术领域，具体涉及一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料及其制备方法。
背景技术
碳材料由于其巨大的比表面积和孔容、良好的热稳定性及导电性能等优点而被广泛的研究和应用。近年来，碳球制备技术的逐渐成熟，在碳球制备基础上，通过复合和表面改性技术来制备各种大比表面积的碳基复合功能材料被引起广泛是关注，在吸附、催化、电极材料、吸波材料和燃料电池等领域有广泛的应用。
氧化铝作为一种重要化工材料，具有多孔性、良好的吸附性能、表面活性和热稳定性等，因而在化工、石化、天然气和化肥等工业中被广泛地用作吸附剂、干燥剂及催化剂和催化剂载体等。分子筛是一类由不同比率的硅、铝和氧组成的有序结构，常被用作吸附剂、催化剂等，在冶金、化工、电子、石油化工、天然气等工业领域中有着广泛的应用。
在吸附和催化材料的设计应用中，影响其性能(吸附、催化等)的主要因素有孔结构与分布、比表面积及表面原子或集团的性质等。分等级的大孔-介孔结构材料由于有利于反应物和产物的扩散过程而吸引了广大研究者的兴趣。
而传统制备的碳球虽然具有较大的比表面积和孔容，但表面原子或基团属性单一，难以满足不同化学反应对表面酸碱属性的需要。传统单一氧化铝虽然具有好的表面活性，但通常比表面积较碳材料要小的多，较小的比表面积不利于制备高性能的吸附剂和催化剂。而传统分子筛尽管也具有较大的比表面积和易调节的Si/Al比及酸碱属性，但也存在孔径分布集中在微孔区(<2nm)而不利于化学反应中的传质过程的问题。
目前关于高表面积、易于调节表面酸碱属性同时具有分等级孔结构的C球、SiO2和Al2O3的三元复合功能材料及其制备方法尚未见报导。
发明内容
针对以技术问题，本发明结合碳球、氧化铝、分子筛的各自优点，提供一种具有大孔-介孔分等级孔结构的高比表面积材料及其制备方法，该材料能通过控制Si和Al的含量比调节表面酸碱性以适应不同需求。
本发明提供的方案，具体如下。
一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵溶于水和乙醇的混合溶液中搅均，边搅拌边加入氨水以调节pH值，然后加入甲醛溶液，静置至溶液由透明状变成乳液状；再加入正硅酸四乙酯，在室温下搅拌发生水热反应至反应完全得到浊液I；
(2)将浊液I经离心分离后得到沉淀物，将沉淀物水洗和乙醇洗后干燥，得到淡红色粉末固体；
(3)将淡红色粉末固体放入管式炉中，在惰性气体保护下高温煅烧得到黑色粉末状的 SiO2/C；
(4)将黑色粉末状的SiO2/C分散在强碱溶液中，在加热条件下进行碱刻蚀处理，然后离心分离，经水洗和乙醇洗后干燥即得到样品A；
(5)将样品A分散在异丙醇铝的乙醇溶液中，在加热条件下搅拌蒸干后干燥，然后在惰性气体保护下高温煅烧，再自然降温至室温，即得产品。
上述步骤(1)中间苯二酚、十六烷基三甲基溴化铵、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比范围为1：1～2：1.5～2.5：0.8～1.2。
上述步骤(1)中pH值控制在9～11，静置时间为10～15min。
上述步骤中(1)中水热反应温度为70～90℃，反应时间为18～30h。
上述惰性气体为纯氮气或氩气。
上述步骤(3)中煅烧温度为800～900℃，升温速率为1～2℃/min，煅烧时间为2～4h。
上述步骤(4)中所述的强碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，浓度为2～6mol/L，碱刻蚀温度为70～90℃，刻蚀时间为2～48h。
上述步骤(5)中煅烧温度为600～700℃，升温速率为1～2℃/min，煅烧时间为2～4小时。
本发明的另一目的在于提供利用上述方法制备的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料。该复合材料由C球构成骨架，SiO2分布于C球表面和内部，Al2O3分布于C球的表面，Al2O3质量百分比含量为0.5～10％，粒径分布范围为50～200nm，比表面积高于800m2·g-1。
本发明使用具有高比表面积的碳球基体作为骨架结构，然后在该结构上负载SiO2和 Al2O3，一方面SiO2同样具有较大的比表面积，成本较低，是一种酸性氧化物，另一方面Al2O3常用作吸附剂和催化剂，是一种两性偏碱性的氧化物。两者同时负载到C球会赋予该材料功能性，材料的表面酸碱性也可通过控制SiO2和Al2O3的比例进行调节，可根据需要选择合适酸碱性以增强吸附效果。利用碱刻蚀法来调节Si含量和孔结构的分布，通过控制铝前驱体的量来控制Al2O3的负载量，最终达到调节表面Si/Al比及其表面属性的目的，此过程中的Si/Al 比及其表面属性调节简单易行。
本发明的有益效果：
1、Al2O3/SiO2/C球复合材料比表面积大(800m2·g-1以上)，具有大孔-介孔分等级孔结构；
2、利用碱刻蚀法可调节Si含量和孔结构分布，通过控制铝前驱体用量来控制Al2O3负载量，能方便地调节表面Si和Al含量比例以达到调节表面酸碱性的目的；
3、工艺简单、成本低廉、应用范围广，可根据需要进行定制，适合于工业化生产。
附图说明
图1为实施例2制备的Al2O3/SiO2/C复合材料的扫描电子显微镜图；
图2为实施例2制备的Al2O3/SiO2/C复合材料的吸-脱附等温线；
图3为实施例2制备的Al2O3/SiO2/C复合材料的孔径分布曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，本发明的内容完全不限于此。
实施例1
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(摩尔比为1：1)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝2:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌加入氨水调节pH为9，接着加入37～40％甲醛溶液，静置10min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：1.5：0.8)，并在室温下搅拌24h。再经70℃水热反应30 h后，离心分离，水和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 800℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为4h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在2mol/L的NaOH溶液中，在70℃条件下碱刻蚀处理2h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有0.2mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在60℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥24h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为600℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C 球复合材料。
理论计算得到m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝0.5wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为989m2·g-1。
实施例2
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：1)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝2:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为10，接着加入 37～40％甲醛溶液，静置13min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：2：1)，并在室温下搅拌24h。再经80℃水热反应24h后，离心分离，水和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 845℃，升温速率为1.5℃/min，煅烧时间为3h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的 SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在3mol/L的NaOH溶液中，在80℃条件下碱刻蚀处理24h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在含有20mL含有2mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在90℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥12h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为650℃，升温速率为1.5℃/min，煅烧时间为3h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C 球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝5wt％。制备样品形貌见图1，为多孔微球状。样品的N2吸附等温线及孔分布曲线见图2和图3，表明存在分等级大孔-介孔结构，比表面积为1354m2·g-1。
实施例3
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：1)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝2:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为11，接着加入 37～40％甲醛溶液，静置15min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：2：1)，并在室温下搅拌24h。再经90℃水热反应18h后，离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 900℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在6mol/L的NaOH溶液中，在90℃条件下碱刻蚀处理48h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有4mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在120℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥24h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为700℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝10wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为1264m2·g-1。
实施例4
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：1)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝3:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为9，接着加入 37～40％甲醛溶液，静置10min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：2.5：1.2)，并在室温下搅拌24h。再经70℃水热反应30h后，离心分离，水和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 800℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在2mol/L的KOH溶液中，在70℃条件下碱刻蚀处理2h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有0.2mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在60℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥24h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为600℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C 球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝0.5wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为1072m2·g-1。
实施例5
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：2)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝3:1)中，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为10，接着加入37～40％甲醛溶液，静置13min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：2：1)，并在室温下搅拌24h。再经80℃水热反应24h后，离心分离，水和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 850℃，升温速率为1.5℃/min，煅烧时间为3h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的 SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在3mol/L的KOH溶液中，在80℃条件下碱刻蚀处理24h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有2mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在90℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥12h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为650℃，升温速率为
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝5wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为1421m2·g-1。
实施例6
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：2)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝3:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为11，接着加入 37～40％甲醛溶液，静置15min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：1.5：0.8)，并在室温下搅拌24h。再经90℃水热反应18h后，离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 900℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在6mol/L的KOH溶液中，在90℃条件下碱刻蚀处理48h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有4mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在120℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥24h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为700℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝10wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为1264m2·g-1。
实施例7
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：1.5)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝5:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。在上述溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为11，接着加入37～40％甲醛溶液，静置15min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：2：1)，并在室温下搅拌24h。再经90℃水热反应18h 后，离心分离，水和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 900℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为4h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在6mol/L的NaOH溶液中，在90℃条件下碱刻蚀处理48h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有2mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在120℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥24h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为700℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为4h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝0.5wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为1489m2·g-1。
实施例8
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：1.5)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝5:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为10，接着加入37～40％甲醛溶液，静置13min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：1.5：0.8)，并在室温下搅拌24h。再经80℃水热反应24h后，离心分离，水和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 845℃，升温速率为1.5℃/min，煅烧时间为3h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的 SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在4mol/L的NaOH溶液中，在80℃条件下碱刻蚀处理24h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有2mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在90℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥12h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为650℃，升温速率为1.3℃/min，煅烧时间为3h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝5wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为1138m2·g-1。
实施例9
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵(两者摩尔比为1：1.5)溶于60mL水和乙醇的混合溶液(V水：V乙醇＝5:1)中配制成溶液备用，其中间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵的浓度均为0.03mol/L。然后在上述备用溶液中边搅拌边加入氨水调节pH为9，接着加入 37～40％甲醛溶液，静置10min，待溶液由透明状变成乳液状后，加入适量正硅酸四乙酯(间苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比为1：2.5：1.2)，并在室温下搅拌24h。再经70℃水热反应30h后，离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，80℃干燥24h，得到淡红色粉末固体。
(2)将淡红色粉末固体放入管式炉中，并在氮气气体保护下高温煅烧，其中煅烧温度为 800℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到黑色粉末状的SiO2/C。
(3)将步骤(2)得到的黑色SiO2/C粉末分散在2mol/L的NaOH溶液中，在70℃条件下碱刻蚀处理2h，接着离心分离，水洗和乙醇洗涤各三次，最后在80℃下干燥24h。
(4)将步骤(3)中得到的样品分散在20mL含有4mg/mL异丙醇铝的乙醇溶液中，在60℃下搅拌蒸干，进一步在80℃干燥24h，然后在氮气保护下高温煅烧，其中煅烧温度为600℃，升温速率为1℃/min，煅烧时间为2h，然后自然降温至室温，得到Al2O3/SiO2/C球复合材料。
理论计算m(Al2O3)/[m(SiO2)+m(C)]＝10wt％。经测定该样品为微球状、分等级孔结构，比表面积为878m2·g-1。
从实施例1～9的比表面积结果可以看出所制备的材料的比表面积均高于878m2·g-1，高比表面积的材料常常表现出显著的物理和化学活动性，如氧化、溶解、蒸发、吸附、催化以及生理效应等都能因比表面大而被加速。图1～3为实施例2所制备材料的部分性能测试图。图 1示出了所制备材料的SEM扫描图，从图中可以看出，复合材料呈球形，大小均匀，球型布满微小孔隙，这是该材料具有高比表面积的原因所在。图2为所制备材料的吸-脱附等温线，从等温线的形状可以判断出该材料的吸附的为S型等温线，表明吸附过程为大孔材料吸附，即所制备的材料具有大孔结构。图3为所制备材料的孔径分布图，从图中可以看出在介孔(峰值在3nm左右)和大孔(>50nm)都有分布。综上，本发明所制备的材料具有大孔-介孔结构，比表面积大，适用于做吸附剂、催化剂及催化剂载体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将间苯二酚与十六烷基三甲基溴化铵溶于水和乙醇的混合溶液中搅均，边搅拌边加入氨水以调节pH值，然后加入甲醛溶液，静置至溶液由透明状变成乳液状；再加入正硅酸四乙酯，在室温下搅拌发生水热反应至反应完全得到浊液I；
(2)将得到的浊液I经离心分离后得到沉淀物，将沉淀物水洗和乙醇洗后干燥，得到淡红色粉末固体；
(3)将淡红色粉末固体放入管式炉中，在惰性气体保护下高温煅烧得到黑色粉末状的SiO2/C；
(4)将黑色粉末状的SiO2/C分散在强碱溶液中，在加热条件下进行碱刻蚀处理，然后离心分离，经水洗和乙醇洗后干燥即得到样品A；
(5)将样品A分散在异丙醇铝的乙醇溶液中，在加热条件下搅拌蒸干后干燥，然后在惰性气体保护下高温煅烧，再自然降温至室温，即得产品。
2.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中间苯二酚、十六烷基三甲基溴化铵、甲醛和正硅酸四乙酯的摩尔比范围为1：1～2：1.5～2.5：0.8～1.2。
3.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：，所述步骤(1)中pH值控制在9～11，静置时间为10～15min。
4.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤中(1)中水热反应温度为70～90℃，反应时间为18～30h。
5.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为纯氮气或氩气。
6.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中煅烧温度为800～900℃，升温速率为1～2℃/min，煅烧时间为2～4h。
7.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的强碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，浓度为2～6mol/L，碱刻蚀温度为70～90℃，刻蚀时间为2～48h。
8.根据权利要求1所述的高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中煅烧温度为600～700℃，升温速率为1～2℃/min，煅烧时间为2～4h。
9.一种高比表面Al2O3/SiO2/C球复合材料，其特征在于：采用权利要求1～8任一项所述的方法制备。
10.根据权利要求9所述的高比表面Al2O3/SiO2/C球复合材料，其特征在于：所述高比表面积Al2O3/SiO2/C球复合材料中Al2O3质量百分比含量为0.5～10％，粒径分布范围为50～200nm，比表面积高于800m2·g-1。
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