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1、近年來,多孔碳材料由于其自身獨(dú)特的性質(zhì)引起人們的普遍關(guān)注。本文以硬模板法,通過選擇不同的碳源和催化劑,合成了不同孔徑的多孔碳材料,并在此材料上負(fù)載TiO2,考察了復(fù)合材料對(duì)不同染料分子的光催化降解活性。 以單分散苯乙烯球既作模板,又作碳源,Ni為催化劑,通過催化石墨化,在較低溫度下原位合成了具有三維有序大孔結(jié)構(gòu)的SiO2/石墨碳、TiO2/石墨碳以及大孔石墨碳材料。采用粉末X射線衍射、低溫N2吸附、紫外拉曼光譜、熱重分析、掃描電
2、鏡、透射電鏡和高分辨透射電鏡對(duì)碳材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了綜合表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),氧化物的三維骨架及Ni的存在對(duì)復(fù)合材料中碳的含量及石墨化程度影響較大。當(dāng)熱解溫度在600-1000℃之間時(shí),SiO2/石墨碳復(fù)合材料表現(xiàn)出較好的長(zhǎng)程有序性,高的熱解溫度(900-1000℃)有利于提高碳材料的石墨化程度。以羅丹明B和曙紅Y的光催化降解為探針反應(yīng),考察了TiO2/石墨碳復(fù)合材料的光催化降解活性。結(jié)果表明,在紫外光照射下,羅丹明B和曙紅Y在該復(fù)合材料上的光催
3、化降解反應(yīng)遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),其對(duì)羅丹明B的光催化活性優(yōu)于商用P25催化劑。這些優(yōu)良的催化性能取決于碳載體良好的電子導(dǎo)電性以及三維相通的孔道結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。 通過種子聚合法合成了粒徑在16.8-39.0 nm之間連續(xù)可調(diào)的單分散SiO2球,并以此為模板,蔗糖為碳源,合成了孔徑在12.4~34.5 nm之間連續(xù)可調(diào)、孔間三維相通的超大中孔碳材料。結(jié)果表明,以種子聚合法得到的SiO2球?yàn)槟0澹蓪?shí)現(xiàn)對(duì)多孔碳材料孔徑的連續(xù)可調(diào),且該材料具
4、有較高比表面積,較大的孔體積。通過調(diào)節(jié)碳源與硅模板的之間的質(zhì)量比,可使碳材料的比表面積可在1055-1579 m2/g之間,孔體積在2.50-5.64 cm3/g之間變化。 分別以一種粒徑和兩種粒徑混合的SiO2球?yàn)槟0?,苯乙烯為碳源,Ni為催化劑,在950℃合成了具有較高比表面積的中孔石墨碳材料。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過Ni的催化作用,可在較低溫度下得到具有較高石墨化的中孔碳材料。碳材料的表面積和孔體積取決于模板中兩種粒徑SiO2球的尺
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