孔径均匀有序的中孔碳/氧化硅复合材料与中孔碳材料的合成与表征

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中孔碳材料由于具有一些独特的特性，如三维有序的孔道结构，化学惰性和高的中孔孔容，在疏水大分子的吸附分离，色谱分离，电化学双层电容器和锂离子电池方面有广泛的应用前景。本论文的工作主要集中在两个方面：一是在水热合成过程中，引入各种无机盐、乙醇和蔗糖，考察其对中孔材料形貌和结构的影响；另一是采用浓硫酸预处理中孔孔道中的表面活性剂的方法，制备出一类孔径能够调变的碳/氧化硅复合材料；然后除去氧化硅壁得到中孔碳材料或用外来碳源填实复合材料的孔道，再得到中孔碳材料。中孔孔道中的表面活性剂的直接氮气保护下碳化和浓硫酸预先处理再碳化，均能得到碳/氧化硅复合材料。在后一种方法中通过改变预处理过程中浓硫酸的用量，一方面可以获得具有孔径均匀有序的碳/氧化硅复合材料，另一方面产品的孔径要大于空气中焙烧的样品，其孔径能在6.4～11.0nm间调变，同时产品具有完美的结构有序性。刻蚀去碳/氧化硅复合材料的氧化硅壁，能够得到多孔碳材料。其具有两种孔径分布，分别是0.9nm的微孔和4.3nm中孔。由于我们的方法在一定范围内调变了碳/氧化硅复合材料的氧化硅壁的厚度。使用蔗糖填实这种材料的中孔孔道，碳化后去除氧化硅壁，能够得到具有不同孔径分布的中孔碳材料，孔径能在3.5～4.5nm间调变。

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作者
刘献斌;
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作者单位

中国科学院大连化学物理研究所;

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授予单位中国科学院大连化学物理研究所;
学科物理化学
授予学位博士
导师姓名刘中民;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类特种结构材料;
关键词
中孔碳材料; 孔径均匀有序; 调变孔径; 复合材料;

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