炭气凝胶是一种具有高比表面积、高孔隙率、低密度且孔径分布可调控的三维网状纳米材料,其广泛应用于化工、环境治理、药物缓释、超级电容器、催化剂及载体、隔热材料等领域。传统RF炭气凝胶由间苯二酚和甲醛为原料,在碱性催化剂作用下,经溶胶-凝胶、酸洗陈化、溶剂置换、干燥及高温炭化过程制备而成。制备出的炭气凝胶密度小、孔径分布相对集中,但是生产成本较高,制备周期长,严重制约了其应用,针对此问题,本文探讨了以聚乙二醇2000作为致孔剂,掺杂到RF有机气凝胶中制备新型有机炭气凝胶。本文的主要研究内容如下:首先以间苯二酚和甲醛为原料,聚乙二醇2000为致孔剂,经过溶胶-凝胶过程、溶剂置换、常压干燥及850℃高温N₂气氛下炭化,最终形成聚乙二醇改性的炭气凝胶。研究了不同催化剂含量、致孔剂含量等条件对凝胶颜色、密度、收缩率及碘和亚甲基蓝吸附值的影响;研究了不同制备条件对炭气凝胶孔结构和孔径分布的影响,试验结果表明:聚乙二醇2000对RF炭气凝胶具有致孔作用,比表面积从522 m²/g提高到705 m²/g,并由平均孔径可判断出,所形成的孔主要以介孔为主,但聚乙二醇2000含量达到一定程度,不易形成均一的有机气凝胶。其次,对所制备的炭气凝胶进行活化提质,以碘和亚甲基蓝吸附值为目标值,考察了KOH溶液浓度、液料比、活化温度和活化时间对炭气凝胶的影响。结果表明:未改性的RF炭气凝胶,当液料比为4:1、活化温度800℃、活化时间60 min和KOH浓度为1.4 mol/L时,其碘和亚甲基蓝吸附值均达到最大,分别为1256.27 mg/g和225.07 mg/g;改性后的RF炭气凝胶,当液料比为4:1、活化温度750℃、活化时间60 min和KOH浓度为1.4 mol/L时,两值分别为1695.28mg/g和343.07 mg/g。最后通过红外、TG、SEM、BET等手段对所制备的炭气凝胶进行了性能表征。研究结果表明,聚乙二醇2000对RF炭气凝胶具有致孔作用,所制孔以介孔为主;在KOH溶液活化制备炭气凝胶试验中,聚乙二醇2000可适当降低活化温度。