模板法合成中孔炭材料-新型炭材料.PDFVIP

第26卷摇 第2期 新摇 型摇 炭摇 材摇 料 Vol.26摇 No.2 摇 2011年4月 NEW CARBON MATERIALS Apr. 2011 摇 文章编号:摇 1007鄄8827(2011)02鄄0151鄄10 模板法合成中孔炭材料 传秀云,摇 周述慧 (北京大学 地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871) 摘摇 要:摇 在综合分析无机模板法和有机模板法的基础上,提出矿物模板法和复合模板法是制备中孔炭的有效方 法。 矿物模板法原料价格低廉、来源广泛。 复合模板法综合了软模板和硬模板的优点,能够拓展中孔炭的结构、性 能和应用领域。 以矿物模板制备的炭材料具有良好的电学、医学性能等,有望获得良好性价比的中孔炭材料。 关键词:摇 中孔炭材料;模板法;矿物模板法;复合模板法;合成 + 中图分类号:摇 TQ 127. 1 1 文献标识码:摇 A 1摇 前言 吸附分离等效果差。 孔的形貌和孔径分布是影响炭 材料性能的重要因素。 从分子水平到纳米尺度范围 炭材料具有质量轻、韧性高、高比强、高模量、高 内控制多孔炭材料的孔径分布,达到所需的孔结构, 稳定性、耐腐蚀、无毒等优异性能,在航空、航天、航 是很多工业和实际应用对多孔炭材料的理想要求, 海、医疗、体育、电子等领域有广阔的应用前景。 多 也是近年来炭材料科学的研究热点和前沿课题。 孔炭、碳纳米管是近年来物理、化学、材料等领域的 摇 摇 按照国际纯粹与应用化学会(IUPAC,1972)根 研究热点课题,已经成为21世纪纳米技术的心脏。 据多孔炭材料孔径将其分为,微孔炭(pore size 摇 摇 多孔炭是指具有不同孔道结构的炭材料,包括 2nm),中孔炭(2nm pore size 50nm),和大孔 活性炭、炭分子筛、活性炭纤维等,孔径大小从纳米 炭(pore size 50nm)三种。 中孔炭(即介孔炭)材 级到微米级。 多孔炭材料因其高比表面积、高电导 料既具有较大的孔径、较高的比表面积、良好的机械 [1鄄11] 率、热导率、化学稳定性、吸附性能 ,广泛应用于 性能,还具有耐酸碱、耐高温、高导热、高导电率等特 [4鄄5] [6鄄8] 气体吸附、分离 、污水处理、净化空气 、催化 [1鄄11] 性 ,成为炭材料科学的研究热点。 中孔炭材料 [9鄄10] [1鄄11] 剂载体 、电池、超级电容器等储能材料 等方 因为具有规则的孔道、窄孔径分布和高比表面积等 面。 由于传统活性炭和炭分子筛的孔径主要以微孔 特点,在大分子吸附、分离方面独树一帜;其孔结构 为主,且孔径分布不均一,对聚合物、染料、有机电解 可控,同时又兼具炭材料的良好热稳定性和化学稳 质、蛋白质等大分子的处理常常难以满足需要。 目