溶膠凝膠法中孔炭材料的制備及其吸附性能研究.pdf

1、活性炭廣泛應用于食品、衛(wèi)生、催化及吸附分離等領域。然而傳統(tǒng)的活性炭以微孔為主，中孔含量很低，對于大分子物質(zhì)吸附分離、電容器材料以及催化劑載體等方面的應用，要求活性炭具有較高的中孔含量和較為集中的孔徑分布。利用硅源與碳源混合，通過溶膠凝膠過程，是一種制備高比表面積、孔徑集中的中孔炭材料的有效方法。 首先以正硅酸乙酯(TEOS)為模板硅源，詳細考察了糠醇、蔗糖、葡萄糖、淀粉、β-環(huán)狀糊精等不同碳源對所得的中孔炭材料孔隙結構的影響。從

2、低溫氮等溫吸脫附結果可知，以蔗糖和β-環(huán)狀糊精所得的炭材料孔徑分布較為集中，因為蔗糖的的水溶解性較好，且價格低廉，因此選用蔗糖為碳源。 其次以TEOS為模板硅源，蔗糖為碳源來定向制備了具有可控結構的中孔炭材料(ZCT炭)，以TEOS：H<,2>O：EtOH=1：4.39：6.88為基準制備條件制備中孔炭材料，通過單獨改變影響因素考察了TEOS量、H<,2>O量、pH、凝膠化溫度、炭化溫度對ZCT炭材料性能的影響，從低溫N2等溫吸

3、脫附測試結果可知，TEOS(15ml)，，蔗糖(3g)，H<,2>O(7.5ml)，HCl(3.0m)、凝膠化溫度為80℃和炭化溫度為850℃下制備的ZCT炭具有較高的比表面積和發(fā)達的孔隙結構。在此較佳條件的基礎上以商業(yè)硅溶膠為模板硅源，蔗糖為碳源來制備中孔炭材料。 另外又考察了添加表面活性劑、疏水劑、控制干燥的化學助劑等對中孔炭材料的孔隙結構的影響。 最后選用上述試驗所制得的比表面積較大，孔徑分布較為集中的ZCT炭材料