高比表面氮化硼的制備研究.pdf

1、高比表面氮化硼作為一種新型的高比表面材料，在催化、吸附、儲氫材料等領域均具有很高的應用價值和廣闊的市場前景。但是現(xiàn)在的制備方法大部分不是在高溫環(huán)境，就是通過復雜的實驗過程獲得，這樣不僅使工作效率降低，還浪費了資源，使工業(yè)化生產(chǎn)受到很大程度的限制。本論文采用兩種方法制備高比表面氮化硼:一種是硬模板與高分子網(wǎng)絡相結(jié)合的方法，另一種是硬模板、活化和高分子網(wǎng)絡相結(jié)合的方法。使用的原料來源簡單、廉價且無毒、工藝簡單。本文針對氮化硼的合成機理、物相

2、組成、微觀形貌和吸附性能分別進行研究。
　　針對硬模板結(jié)合高分子網(wǎng)絡法，本文研究了炭化溫度和蔗糖含量對最終產(chǎn)物的物相組成、微觀形貌和吸附性能的影響，并探討了合成機理，確定了最佳合成工藝。利用全自動孔隙度測定儀BET、TEM和XRD對氮化硼進行表征。結(jié)果表明:蔗糖模板有利于氮化硼的形成，最佳炭化溫度為220℃，最佳蔗糖含量為17.4wt％，在此最佳條件下合成的粉體為中孔和微孔復合的高比表面多孔氮化硼，微觀形貌呈顆粒狀，比表面積為34

3、2.8803m2/g，孔體積為0.389983cm3/g，平均孔徑為4.54949nm，此時吸附性能最好。
　　針對硬模板、活化和高分子網(wǎng)絡相結(jié)合的方法，本文研究活化劑(KOH和K2CO3)含量、氮化溫度和硼源成分配比對最終產(chǎn)物的物相組成、微觀形貌和吸附性能的影響，確定了最佳的合成工藝。利用全自動孔隙度測定儀BET、TEM和XRD對氮化硼進行表征。結(jié)果表明:活化劑有利于氮化硼的形成，最佳活化劑為KOH，最佳添加量為9.5wt％;最

4、佳硼源成分配比（硼砂∶硼酸摩爾比）為0∶1，最佳氮化溫度為775℃，在此最佳條件下合成的粉體為中孔和微孔復合的高比表面多孔氮化硼，微觀形貌呈顆粒狀，比表面積為405.0725m2/g，孔體積為0.487373cm3/g，平均孔徑為4.81269nm，此時吸附性能最好。
　　目前基于硬模板與活化相結(jié)合的方法制備氮化硼的研究還未見報道，本文研究具有一定的創(chuàng)新性和先進性，研究結(jié)果對高比表面氮化硼材料在催化、吸附、儲氫材料等相關(guān)領域的推廣