有序介孔碳的微波快速合成和表面修饰及其负载性能.pdf

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1、第26卷第2期无机化学学报Vo1．26No．22010年2月CHINESEJ0URNALOFIN0RGANICCHEMISTRY305．312有序介子L碳的微波快速合成和表面修饰及其负载性能王道军王涛周建华孙盾狄志勇何建平(南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京210016)摘要：以低聚合度酚醛树脂为碳源、三嵌段共聚物F127(Mw=12600，PEOl06PPOToPEOl嘶)为模板导that]，以微波辐照替代传统的烘箱热聚合，在常见功率下(40O～800W)快速(15—60min)~，并高温碳化获得介孔碳。XRD、TEM、低温N

2、吸脱附等测试表明所得样品具有高度有序的介孑L结构，比表面积和孔容分别可达614nl·g一和0．47am3~g～。合成的介孔碳经NaBH和胶体钯溶液两步修饰处理，表面被活化并沉积了Pd颗粒，导电性和亲水性均得到改善，载Pt的量和分散性明显提高，Pt／C催化剂的电化学活性面积由4in·g一增加到29I11。·g一。关键词：介孔碳；微波；修饰；胶体钯中图分类号：O613．71文献标识码：A文章编号：1001—4861(2010)02—0305—08OrderedMesoporousCarbon：RapidMicrowave-Assisted

3、Synthesis，SurfaceModificationandLoadingPerformanceWANGDaoJunWANGTaoZHOUJian—HuaSUNDunDIZhi—YongHEJian-Ping(CollegeofMaterialScienceandTechnology,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016)Abstact：Orderedmesoporouscarbon(OMC)wassynthesizedusinglow—polyme

4、rization-degreephenolicresinascarbonprecursor，andtriblockcopolymerF127(Mw=12600，PEO1o6PPO7oPEO1o6)asastructure．directingagentbymicrowaveirradiationheatingmethod．XRD，TEMandlowtemperaturenitrogenadsorptionresultsshowthattheas。preparedOMCpossesshighlyorderedmesoporousstruc

5、turewithBETsurfaceareaof614m·g一andporevolumeof0．47amg-1．TheOMCsurfacemodificationwithrespectiveNaBHdandcolloidpalladiumsolutionresultsinactivatedanddepositedPdparticlesonthesurface．Duetotheenhancedconductivityandhydrophilicityofcarb0nsurface，well-dispersedandhigh—loadin

6、gPtnanoparticleswereobtained。asevidencedbytheincreaseofelectrochemicallyactivesurfaceareafrom4to29m2·g～．Keywords：mesoporouscarbon；microwave；surfacemodification；colloidpalladium介孔氧化硅材料如MCMll_2]、HMS[31、MSU[41和碳化．可以得到具有高度有序二维六方介孔结构的SBA【等常被用作硬模板合成有序介孔碳该法将碳膜值得一提的是．赵东元等[／3-14

7、1以三嵌段共聚碳前驱体渗透至氧化硅模板的介孑L中，随后热聚合、物F127为模板。酚醛树脂为碳源．采用溶剂蒸发诱碳化、去除硅模板，因其制备过程较长而限制了介孔导自组装的方法．直接合成了有序介孑L碳C．FDU系碳的进一步应用[71为此．人们致力于直接合成孔径列，这种方法简化了实验过程．节省了合成成本．便分布集中的有序介孔碳材料[7-91如热固性的碳前驱于大规模生产体和热可分解的表面活性剂组成的纳米复合物直接用溶剂蒸发诱导自组装方法合成的介孑L碳润湿收稿日期：2009—07．20。收修改稿日期：2009—11-30。国家自然科学基金(N0．

8、50871053)和航空科学基金0．20O7zF52O61)资助项目。通讯联系人。E—mail：jianph@nuaa．edu．cn；Tel：025—52112900第一作者：王道军，男，25岁，在读硕士研究生；研究方向