竹焦油基耐高溫樹脂的合成及其在多孔碳制備上的應用.pdf

1、本論文以竹炭加工副產(chǎn)物竹焦油為基本原料,合成了多核多環(huán)芳烴樹脂,并將其用作前軀體制備了多孔碳材料。
　　 首先通過成分分析了解其組分。然后以竹焦油為原料,對苯二甲醇(PXG)為交聯(lián)劑,在對甲苯磺酸催化下縮合聚合,合成了COPNA樹脂,并對其進行了較系統(tǒng)的分析。
　　 實驗結(jié)果表明,竹焦油可以作為原料合成COPNA樹脂。經(jīng)過正交試驗對反應條件進行優(yōu)化,找到對產(chǎn)物影響較大的實驗條件依次為:反應原料和交聯(lián)劑比例、反應時間、反應

2、溫度、反應催化劑用量。對反應過程進行了紅外光譜分析,推測了合成過程可能的機理,發(fā)現(xiàn)反應中主要發(fā)生芳環(huán)聚合、酚類的縮聚和小分子的脫除。對B階產(chǎn)物樹脂進行了熱重分析、分子量測試,并對固化后的C階樹脂進行了熱失重、紅外等分析,推測了固化機理。
　　 以竹焦油為原料,對苯二甲醛為交聯(lián)劑,對甲苯磺酸為催化劑,在實驗條件為:原料交聯(lián)劑質(zhì)量比5:2,催化劑質(zhì)量分數(shù)為7％,130℃下反應得到的B階樹脂中起粘結(jié)性作用的β樹脂含量可達36％,固化后

3、熱分解起始溫度為360℃,1000℃后炭化收率可達50％,表現(xiàn)出了較高的耐熱性和較高的炭化收率。
　　 將得到的B階樹脂按固化過程及條件的不同固化,再經(jīng)過炭化等過程制備多孔碳材料,并對碳材料形貌等進行了表征。分別在微孔玻璃炭制備和碳泡沫制備上進行了探索。不同條件下制備的玻璃炭用作負極材料制備的鋰電池循環(huán)50次后比容量穩(wěn)定在269mAh/g。在泡沫炭制備的探索上,常壓下發(fā)泡的泡沫炭樣品在0.387g/cm-3密度下抗壓強度可達13