自組裝路線合成新型介孔碳及雜化碳材料.pdf

1、利用超分子有序聚集體為模板已經(jīng)成功合成出具有不同介觀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)固體材料。目前利用超分自組裝合成有序介孔聚合物和介孔碳的研究不斷深入，同時(shí)使得對(duì)表面惰性的介孔碳材料進(jìn)行功能化及形貌控制成為新的熱點(diǎn)。 本文利用超分子自組裝路線合成新型介孔碳，研究其結(jié)構(gòu)與形貌；合成雜化介孔碳及復(fù)合材料，探討其初步應(yīng)用。 全文共分六章，第一章為文獻(xiàn)綜述，主要介紹了超分子模板法合成介孔聚合物和介孔碳材料的研究現(xiàn)狀。 第二章介紹了利用直接三

2、嵌段共聚物有機(jī)-有機(jī)自組裝過(guò)程合成氟功能化介孔碳。有機(jī)前驅(qū)物為苯酚，功能單體對(duì)氟苯酚和甲醛，有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為三嵌段共聚物F127。XRD，TEM，Raman，F(xiàn)T-IR和氮吸附表明，經(jīng)900℃高溫碳化后的氟功能化介孔碳具有高度有序的介孔結(jié)構(gòu)，大比表面積(693-998m2/g)和孔容(0.43-0.70cm3/g)，均一的孔徑(3.0-4.3nm)，以及C-F共價(jià)鍵。二維六方和三維體心立方介觀結(jié)構(gòu)可以通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)氟苯酚和苯酚或者苯酚和三嵌

3、段共聚物的比值得到。與裸電極，純介孔碳FDU-15修飾電極相比氟化介孔碳修飾電極顯示了較高的電子傳遞速率。該結(jié)果進(jìn)一步表明氟化介孔碳材料在電催化等方面具有潛在應(yīng)用前景。 第三章主要介紹了高二氧化鈦含量介孔C-TiO2復(fù)合材料的合成。采用直接三嵌段共聚物為模板，“酸堿對(duì)”(TiCl4，Ti(OC4H9)4)為鈦源，甲階酚醛樹(shù)脂為碳源，合成有序介孔碳/氧化鈦納米晶復(fù)合材料。復(fù)合材料具有高比表面積(207-274m2/g),大孔容(0

4、.15-0.25cm3/g)，均一的孔徑(3.2-4.3nm)和高結(jié)晶度的銳鈦礦納米晶墻壁，納米晶銳鈦礦由無(wú)定型碳粘連。二氧化鈦的含量高達(dá)87wt％。介孔碳/二氧化鈦納米晶復(fù)合材料能有效負(fù)載蛋白。 第四章研究了表面活性劑復(fù)配體系對(duì)介孔碳介觀結(jié)構(gòu)以及宏觀形貌的影響?？疾炝藘捎H性表面活性劑F127和反相25R4復(fù)配體系對(duì)介觀結(jié)構(gòu)和宏觀形貌的影響。隨著體系中25R4含量的增加，VH/VL值降低，所得介孔材料介觀相由三維體心立方向二維六