多孔碳材料的形貌控制及其表征、應(yīng)用.pdf

1、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展導(dǎo)致的溫室效應(yīng)和能源短缺問題日益嚴(yán)重，為了解決這些問題，進(jìn)一步開發(fā)新的吸附材料和儲(chǔ)能材料勢(shì)在必行。近年來，由于多孔碳材料具有大的比表面積和孔容、孔結(jié)構(gòu)可調(diào)、容易表面改性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點(diǎn)吸引了眾多關(guān)注，可應(yīng)用于氣體吸附和能量存儲(chǔ)等方面。因此，本論文制備出不同的多孔碳材料，并研究了其在氣體吸附和電化學(xué)儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)采用簡(jiǎn)單的一鍋法，以間苯二酚-甲醛樹脂為碳源，十六烷基三甲基溴化銨為

2、表面活性劑，九水硅酸鈉為助劑，制備出了纖維狀介孔碳材料。采用掃描和透射電子顯微鏡對(duì)所得樣品進(jìn)行了表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品具有纖維狀形貌并存在無序介孔結(jié)構(gòu)。所制備的樣品具有較高的比表面積(1257 m2 g-1)，均一的介孔(4.0 nm)。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，該材料具有良好的電容性能和循環(huán)穩(wěn)定性，可作為電極材料應(yīng)用于超級(jí)電容器中。
　　2)以多巴胺做為碳、氮源，正硅酸乙酯做為結(jié)構(gòu)助劑，采用改進(jìn)的St(o)ber法制備了氮摻雜空心碳球。利

3、用正硅酸乙酯的水解速率大于多巴胺的聚合速率，正硅酸乙酯先水解形成硅球，并做為內(nèi)核，使多巴胺在其表面自聚合，形成聚多巴胺殼。再經(jīng)過碳化、溶硅等步驟，制備得到氮摻雜空心碳球。通過改變合成體系中乙醇和水的體積比，可實(shí)現(xiàn)對(duì)其形貌的可控制備。在25℃和常壓下，其二氧化碳吸附量高達(dá)3.09 mmol g-1，并具有良好的二氧化碳吸附穩(wěn)定性。
　　3)以工業(yè)化的氧化石墨烯為原料，硅球?yàn)橛材０澹蛩刈鳛檫€原-摻雜劑成功制備出氮摻雜石墨烯空心球。實(shí)