1.一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,其内核为超黑碳气凝胶,采用化学气相沉积法在所述内核表面包覆二氧化硅形成外壳。
2.根据权利要求1所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,所述超黑碳气凝胶为间苯二酚-甲醛气凝胶经过高温碳化处理得到超黑碳气凝胶。
3.根据权利要求1所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,所述二氧化硅的厚度为纳米量级。
4.一种如权利要求1所述的超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过溶胶凝胶技术制备间苯二酚-甲醛气凝胶,该间苯二酚-甲醛气凝胶经过高温碳化处理得到超黑碳气凝胶;
(2)采用化学气相沉积法在所述超黑碳气凝胶的表面形成纳米量级厚度的二氧化硅外壳,得到所述超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶。
5.根据权利要求4所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,所述步骤(1)具体包括以下步骤:
(1-1)将间苯二酚溶于去离子水中得到间苯二酚溶液,加入甲醛溶液,一次搅拌,加入催化剂,二次搅拌,得到间苯二酚-甲醛溶胶;
(1-2)将所述间苯二酚-甲醛溶胶恒温保存使间苯二酚-甲醛溶胶凝胶化,得到间苯二酚-甲醛湿凝胶;
(1-3)所述间苯二酚-甲醛湿凝胶经过溶剂替换、干燥处理和高温碳化得到所述超黑碳气凝胶。
6.根据权利要求5所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,所述步骤(1-1)中,所述催化剂为碳酸钠水溶液。
7.根据权利要求6所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,
所述步骤(1-2)中,恒温保存为在30~90℃下保存1~5天,优选为85℃下保存3天;
所述步骤(1-3)中,所述干燥处理为二氧化碳超临界干燥;所述高温碳化的方法为在氮气气氛下,在600~1200℃下分解1~4小时,优选为1000℃下分解3小时。
8.根据权利要求6所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,
所述步骤(2)具体包括以下步骤:
(2-1)将超黑碳气凝胶研磨成粉末,置于真空干燥器中,并在所述真空干燥器中放入两个容器,两个容器中分别放入正硅酸四乙酯和氨水,密封并抽真空;
(2-2)将步骤(2-1)的真空干燥器恒温保存,在超黑碳气凝胶的骨架表面形成一层纳米量级的二氧化硅薄层;
(2-3)将步骤(2-2)的真空干燥器中的沉积了二氧化硅的碳气凝胶粉末取出,冷却至室温,进行恒温保存,得到所述超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶。
9.根据权利要求8所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,
所述步骤(2-2)中恒温保存为25~200℃下保存12~24小时,优选为160℃下保存24小时。
10.根据权利要求8所述的一种超黑碳-二氧化硅核壳结构气凝胶,其特征在于,所述步骤(2-3)中恒温保存为25~150℃下保存2~24小时,优选为100℃下保存6小时。