有序介孔碳的合成、改性及性能研究.pdf

1、介孔碳材料是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型非硅基介孔材料，以其特有的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)為介孔材料的研究和應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。在催化、吸附、分離、儲氫、電化學(xué)等方面展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。
　　 本文首先采用水熱法合成了純硅基介孔材料SBA-15，然后以合成的SBA-15為模板，蔗糖為碳源，采用硬模板法制備了介孔碳CMK-3。通過X射線粉末衍射(XRD)，N2吸附-脫附，傅里葉變換紅外(FT-IR)，透射電子顯微鏡(TEM)，綜合熱分析(TG-DSC

2、)等手段對樣品進行了表征，并以亞甲基藍和重金屬Cd2+為模擬污染物研究了CMK-3的吸附性能，對其吸附熱力學(xué)和動力學(xué)進行了研究。結(jié)果表明:合成的CMK-3具有大的比表面積和規(guī)則排列的二維六方孔道結(jié)構(gòu)，是SBA-15良好的反相復(fù)制品。CMK-3對亞甲基藍和Cd2+都有極好的吸附效果，其吸附過程可以自發(fā)進行且為放熱過程，可以由準二級動力學(xué)方程來解釋。
　　 其次，以合成的CMK-3為原料，采用溶膠-凝膠法制備了不同CMK-3含量的C

3、MK-3/TiO2復(fù)合材料。對合成的樣品進行了表征，并以亞甲基藍為模型降解物，分別研究了其在紫外光和可見光下的光催化性能，并對其光催化降解動力學(xué)進行了探討。結(jié)果表明:復(fù)合樣品的光吸收帶邊發(fā)生明顯“紅移”，在紫外-可見光區(qū)域的光吸收范圍增大;介孔碳CMK-3的摻雜量分別為lwt％、5wt％且熱處理溫度為450℃時，在紫外光和可見光下的光催化降解性能最好;制備的復(fù)合樣品經(jīng)4次重復(fù)使用后仍保持較高的光催化活性。紫外光和可見光下亞甲基藍的光催化