納米碳球的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、因水體污染和溫室效應問題的存在，迫切需要開發(fā)新的吸附材料于以應對。球形納米碳材料具有較大的比表面積和孔體積、均一的孔道結構、可控的形貌及可調的表面化學性質等特點，可應用于催化、超級電容器、吸附分離及能量儲存等諸多現代科學領域。本論文從球形納米碳材料的制備方法入手，制備出不同性質球形納米碳材料，并研究其在吸附方面的應用性能。論文的主要研究內容如下:
　　1)以苯酚和甲醛為碳源，嵌段共聚物F127為模板劑，制備直徑約為110nm的介孔

2、納米高分子球，再通過改性摻鐵和碳化過程，制備出不同摻鐵量的磁性介孔納米碳球。通過水溶液中六價鉻離子吸附性能測試證明，所制備的磁性介孔納米碳球結合了Fe3O4納米顆粒和介孔碳納米球的特點，顯示出較高的協同吸附六價鉻離子的性能。并且隨著摻鐵量的增加，吸附量隨之增加。同時，在外磁場作用下，磁性介孔納米碳球可以很好的實現磁性分離。實驗中結合吸附動力學和吸附等溫線研究，全面分析了其作為工業(yè)吸附劑的可能性。
　　2)提出“自催化”方法制備空心

3、納米碳球的新思路。本實驗選用間苯二酚和甲醛為碳源，改性的納米二氧化硅球為模板和催化劑，在不加氨水和陽離子催化劑十六烷基苯甲基溴化銨的條件下，自催化制備出空心納米碳球。嫁接在納米二氧化硅球表面的氨基，不僅提供了輕微的堿性環(huán)境，催化間苯二酚-甲醛樹脂的聚合，并且提供正電荷包覆在納米二氧化硅球表面，吸附表面帶負核電荷的酚醛樹脂沉積包覆在納米二氧化硅球表面，形成納米二氧化硅球@酚醛樹脂的核殼結構。最后經碳化、去除二氧化硅，得到的納米空心碳球完全

4、復制了二氧化硅球的形貌，粒徑均一，比表面積為777 m2 g-1。實驗結果表明，經KOH活化后得到的納米空心碳球具有良好的CO2吸附性能。另外，自催化的方法也成功擴展到用其他碳源（如:間氨基苯酚）制備出粒徑均一的空心納米碳球。
　　3)采用改進的St(o)ber制備的二氧化硅球為硬模板，HMF作為碳前驅體，在水熱條件下直接快速的制備空心納米碳球。該材料具有大的空心結構、薄殼滲透性和高的比表面積，表現出優(yōu)異的吸附CO2的性能。重復的