【摘 要】
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有序介孔炭材料因规则有序的介孔孔道、高比表面积、化学惰性、高机械强度和高导电性等特点,而具有广阔的应用前景.本文以苯酚、甲醛在碱性条件下,制备A阶酚醛树脂为炭前驱体,P123及F127为介孔模板剂,通过乙醇溶剂诱导自组装,制备出高度有序的介孔炭,并用磷酸对其进行掺杂处理.借助小角X射线衍射仪、物理吸附仪及电化学工作站,研究了材料的结构与电化学性能.制备出其比表面积550.12 m2/g,孔容0.3
【机 构】
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西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054 大连理工大学精细化工国家重点实验室炭素材料研究室
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有序介孔炭材料因规则有序的介孔孔道、高比表面积、化学惰性、高机械强度和高导电性等特点,而具有广阔的应用前景.本文以苯酚、甲醛在碱性条件下,制备A阶酚醛树脂为炭前驱体,P123及F127为介孔模板剂,通过乙醇溶剂诱导自组装,制备出高度有序的介孔炭,并用磷酸对其进行掺杂处理.借助小角X射线衍射仪、物理吸附仪及电化学工作站,研究了材料的结构与电化学性能.制备出其比表面积550.12 m2/g,孔容0.3854m3/g,孔径平均为2.8nm酚醛树脂基有序介孔炭材料.在电解质为1 mol/L的Na2S04溶液的三电极体系中,1000 mA/g电流密度时,磷酸掺杂介孔炭材料前后的比电容分别为127.58F/g和180.58F/g.
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为了探明碳源气体对化学气相渗透(CVI)制备炭/炭复合材料结构与性能的影响,分别以丙烯(C3H6)单一碳源、丙烯/乙炔(C3H6/C2H2)混合碳源为原料,N2为载气,针刺整体炭毡为预制体,在自制CVI炉中980℃负压工艺条件下制备了炭/炭复合材料.分析了碳源组成对炭收率及所制备试样密度分布的影响,并采用偏光光学显微镜、扫描电子显微镜及拉曼光谱对其组织结构进行了表征.研究表明:相同条件下,C3 H
研究了KOH溶液、NaHCO3溶液、HNO3溶液浸渍改性活性炭,借助SEM、FT-IR、氮气吸附对改性后的活性炭进了分析,探讨了浸渍改性机理.并且对浸渍前后活性炭样品的吸附性能进行了比较,研究了改性条件对吸附性能的影响,结果表明:通过对3种浸渍改性剂改性效果的比较,KOH溶液、NaHCO3溶液的改性效果要优于HNO3溶液的改性效果;而NaHCO3溶液的浸渍改性作用比KOH溶液的更明显些.浸渍过程中
采用三聚氰胺树脂为炭源和氮源,嵌段聚合物F127为结构导向剂和软模板剂,依次经溶剂挥发诱导自组装、固化、600℃炭化和600℃KOH活化,在较为温和的制备条件下一步法直接合成出表相和体相均富含氮的中孔炭材料,通过氮气吸-脱附和扫描电子显微镜(SEM)对中孔炭材料表面和孔结构进行表征可知,该中孔炭具有高比表面积、大孔容、窄孔径分布且同时富含微孔/中孔多级复合孔道结构.进一步在热重分析仪上考察该碳材料
以木质素为主要原料制备活性炭陶瓷复合材料,通过对苯吸附值、灰分、抗压强度的测试确定最佳制备工艺条件.分析对比了对木质素含量、烧成温度、烧成时间、成型剂浓度对复合材料的吸附性能的影响.结果表明:木质素含量为80％、烧成温度900℃、烧成时间50 min、成型剂浓度为4％时可以制备出苯吸附值达到50％、抗压强度达到5 MPa的复合材料.
微孔炭材料通常利用复杂的活化法和模板法制备得到,步骤繁琐.本文通过在线性聚苯乙烯链间构筑适宜浓度的羰基交联桥,合成了一种新型的微孔炭材料.该微孔炭材料具有高的比表面积(1108 m2/g),高的微孔比例(97％)和均一的微孔孔径分布(0.8mm).一次性饭盒同样被证明可以用来合成该类微孔炭材料,因而,本方法可以提供一种全新的策略实现废弃聚苯乙烯的二次应用.基于该微孔炭材料独特的结构特点,它具有优异
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