多孔碳材料的制备与应用.pdf

《多孔碳材料的制备与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据ClassifiedIndex：0613．71UDC：544．4SecrecyRate：PubiziedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeSynthesisandapplicationofHierarchicalPorousCarbonMaterialsCandidate：Supervisor：EnterpriseSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：S

2、peciality：Employer：DateofOralExamination：XingTingtingProf．ChenAibingProf．MaDingMasterofEngineeringChemicalEngineeringCollegeofChemical&PharmaceuticalEngineeringJune，2015万方数据；．--IjL科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。除文

3、中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：许专々羽岳年6月fEt腑撕黼：妒沥，w哆年6月fFt河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。口保密，在一年解密后适用本授权书。本学

4、位论文属于虾保密。(请在以上方框内打“寸’)指导教师签名：如莎年占月／日肜切1．岛U．叩签，截日丈月允六位F靴嘶万方数据摘要多孔碳材料具有丰富的孔道结构，较大的比表面积和良好的热稳定性和化学稳定性等优点被广泛应用于吸附分离、催化剂载体、电容器电容等方面。本文以碳材料为中心，围绕碳材料的孔隙的扩展，形貌的控制和碳材料的改性进行研究并进行应用测试，主要内容如下：1)以间苯二酚和甲醛为碳源，氨水作为催化剂，在乙醇一水的体系中合成碳球，在合成过程中原位添iJI]TEOS来丰富扩展碳的孔结构，并应用于C02吸附，事实证明硅源的加入有利于比表面

5、积增加，也证明比表面积增加，吸附量增加。另外用化学改性的方法增加多孔碳的吸附性能，实验中以原位掺杂的方式在合成过程中加入一定比例的三聚氰胺作为氮源，对材料进行化学改性，制备含有碱性基团的掺氮碳球，通过红外表征证明氮元素成功进入到了碳的基体里，并且碳球保持了良好的球形形貌。将所制备的掺氮碳球用于二氧化碳吸附，显示了优异的吸附性能，也证明了将多孔碳球或者掺氮的碳球应用于将来酸性气体的吸附将会有良好的应用。21利用改进的St6ber作为硅球，在重力沉积下制备整齐排列的硅球，即胶晶模板，把胶晶作为模板，选择氮含量高的离子液体氯化1．乙腈基一

6、3．甲基咪唑离子液体作为碳源氮源，同时离子液体作为软模板来创造介孔，制备了氮掺杂的整齐排列的多级孔碳球。通过XPS分析得到样品中存在氮元素，而且多级孔碳的表面N的含量高达6．67at％，说明通过浸渍的方法已经成功的将N元素引入碳材料中。通过氮气的吸附脱附表征技术得到材料中存在两个介孔尺寸，集中在3_3nm和30．2眦。由于该碳材料具有丰富规则的的孔道结构，以及高的含氮量，这样既有利于粒子的的传输和转移，同时高的含氮量使得碳材料的浸润性增加，将该多孔碳应用于超级电容器方面展现了优异的电化学性能。3)通过简单的后浸渍的方法合成石墨化多级

7、孔碳材料，即石墨化小球。实验中以改进St6ber作为理论基础，以间苯二酚和甲醛为碳源，通过后浸渍K3[Fe(CN)61，并以其作为催化剂，催化酚醛树脂球碳化得到孔隙丰富，粒径均匀的石墨化小球。在1000。C下催化石墨化成功的得到直径为625nm的小球，并且具有高度的石墨化结构。此外，GCS．1000具有多级孔结构的特征，拥有高的比表面积(381m2g-11和较大的孔体积(O．45cm3g-1)。由于材料高度的石墨化和显著的多级孔结构，GSC．10000表现出做为超级电容器的良好性能。关键词多孔碳；酚醛树脂；离子液体；吸附；电化学万方

8、数据河北科技大学硕士学位论文万方数据AbstractPorouscarbonmaterialswithabundantporestructure，highsurffacearea，goodthermalstabilityandchem