化學活化法制備高中孔率多孔碳材料的研究.pdf

1、活性碳纖維由于具有豐富的微孔結構，對小分子物質具有良好的吸附性能，在環(huán)保領域得到廣泛的應用。而中孔碳材料則在吸附質為染料、維生素、細菌等大尺寸物質時表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。中孔碳材料不僅在大分子吸附方面有重要的應用，而且在雙電層電容器、催化劑載體等領域也有非常廣闊的應用前景。因此，中孔碳材料的設計和控制合成對碳材料的性能提升及開拓其新的應用領域都是非常重要的。 本論文主要開展了以下的研究工作：1.以聚丙烯腈為原料的多孔碳材料的制備

2、、結構表征及性能測試以聚丙烯腈(PAN)為原料，通過溶解預混致孔劑的方法制備了一批碳前驅體，然后在一定條件下碳化活化，制備了一系列的多孔碳材料，采用了多種分析手段對所制備的多孔碳材料的結構進行表征。根據(jù)低溫氮吸附等溫線進行比表面積、孔體積與孔分布等孔結構分析，借助XRD分析了產品的石墨化程度，采用SEM觀察產品的表面形貌，并以亞甲基藍的靜態(tài)吸附量來定性表征其吸附性能。 結果表明，以PAN為原料，通過添加不同的致孔劑，可以制備出從

3、微孔到中孔的一系列的多孔碳材料。當添加的活化劑為ZnC12時，所得到的產品主要以微孔為主，而且通過控制活化條件，可以制備出高比表面積的微孔碳材料；當添加的活化劑為MgO時，所得到的產品主要以中孔為主，而且在適當提高活化劑用量的情況下(如MgO：PAN=3：2)，在800-900℃下活化180min所得到的產品的比表面相對較大，而孔徑也能控制在中孔范圍內，中孔率達到85％以上。 2.以聚苯乙烯為原料的多孔碳材料的制備本部分實驗可以