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多级多孔炭(HPC)是微孔、中孔和/或大孔并存的新型多孔炭材料,结合了微孔炭高比表面积和中/大孔炭高孔体积的特点,在催化、吸附分离、新能源等领域具有良好的应用前景。HPC主要制备方法包括软模板法、硬模板法、模板/活化耦合法和无模板法。选用硬模板法能控制孔隙结构,但需要刻蚀消除硬模板剂。软模板法是通过嵌段共聚物自组装形成纳米结构致孔,经高温炭化制备HPC,具有制备工艺简单、孔隙结构可控等优点。软模板法制备的多孔炭结构与两亲性嵌段共聚物的胶束化行为有关。本文对硬模板法制备偏氯乙烯(VDC)聚合物基HPC和以含亲水链段的VDC共聚物为软模板制备HPC进行了研究。首先,以中孔氧化硅(SBA-15)为硬模板剂,采用气相聚合制备SBA-15/VDC均聚物和SBA-15/VDC与氯乙烯(VC)共聚物的复合物,考察了引发剂种类、聚合时间、SBA-15含量等对VDC-VC共聚合转化率的影响；通过高温碳化、刻蚀去模板等步骤制备了VDC聚合物基HPC。采用红外光谱(IR)、元素分析仪、孔隙结构分析仪和透射电镜(TEM)等进行VDC聚合物/SBA-15纳米复合材料及其炭化物的组成、孔隙结构和形貌分析。结果表明,以偶氮二异丁腈为引发剂、聚合时间为16 h和SBA-15含量为26.19%时,VDC-VC共聚转化率最大可达39.07%。VDC-VC共聚物/SBA-15纳米复合材料碳化后复制了硬模板SBA-15的二维有序孔道结构。同时研究了碳化温度和时间对多孔炭孔隙结构和形貌的影响,发现随着碳化温度的升高,炭材料的二维有序孔道结构逐渐清晰。以四丙基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵为吸附质,测定了VDC-VC共聚物基HPC的吸附性质。其次,采用可逆加成断裂链转移(RAFT)溶液聚合合成了聚偏氯乙烯-聚乙二醇(PVDC-b-PEG-b-PVDC)和聚偏氯乙烯-聚丙烯酸(PVDC-b-PAA)共聚物,选用N,N-二甲基甲酰胺溶解、水相渗析实现了PVDC-b-PEG-b-PVDC和PVDC-b-PAA共聚物的自组装,采用表面张力法、TEM、动态光散射(DLS)分析了共聚物的临界胶束浓度(CMC)、形貌、胶束平均粒径及粒径分布。发现不同组成PVDC-b-PEG-b-PVDC共聚物水溶液的CMC在10.3-27.9mg/L之间,胶束呈球形,粒径在91～172 nm之间；随着PVDC疏水嵌段含量的增加,CMC值逐渐减小,胶束粒径逐渐增大。随着亲水PAA嵌段含量的增加,PVDC-b-PAA共聚物水溶液的CMC逐渐增大；PVDC-b-PAA共聚物自组装形成的胶束呈现球形结构,胶束粒径在70.9-110.9 nm之间,粒径分布较窄；水相pH值影响PVDC-b-PAA共聚物胶柬表面Zeta电位及胶束的聚集行为,当水相pH值由3变为1,胶束表面由带负电荷变为带正电荷,胶束聚集程度和聚集体平均粒径显著增大,粒径分布变宽。最后,以PVDC-b-PEG-b-PVDC、PVDC-b-PAA和PEO-b-PPO-b-PEO共聚物为软模板剂,通过与酚醛树脂之间的氢键作用形成有序结构的介观相,经高温碳化后制备多孔炭。发现以PVDC-b-PEG-b-PVDC或PVDC-b-PAA共聚物为软模板剂制备的多孔炭的形貌与以F127为模板剂制备的多孔炭有很大区别,且VDC嵌段共聚物组成对多孔炭结构有很大影响。随着PVDC-b-PEG-b-PVDC共聚物PEG嵌段含量的增加,制备的多孔炭逐渐形成清晰有序的孔隙结构,其中以PVDC-b-PEG6k-b-PVDC为软模板剂制备的多孔炭呈现类似洋葱的多层结构。随着PVDC-b-PAA共聚物PAA嵌段含量的增加,制备的多孔炭也逐渐由无明显孔道变化至清晰的多层状孔道。