模板技術(shù)制備多孔碳材料及其應(yīng)用研究

1、汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)號：10405064汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文題目：模板技術(shù)制備多孔碳材料題目：模板技術(shù)制備多孔碳材料及其應(yīng)用研究及其應(yīng)用研究陳邵湘指導(dǎo)老師：張歆教授汕頭大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系申請學(xué)位：碩士專業(yè)名稱：應(yīng)用化學(xué)論文提交時間：2007.5論文答辯日期：2007.6學(xué)位授予單位：汕頭大學(xué)答辯委員會主席：論文評閱人：摘要Ⅰ摘要模板技術(shù)作為一種可以有效控制孔結(jié)構(gòu)的方法，開辟了新型多孔碳材料制備研究的一個全新領(lǐng)域。多孔

2、碳材料在催化、吸附、能源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值，具有比表面積大，導(dǎo)電和導(dǎo)熱性高，化學(xué)穩(wěn)定性好等特點，受到人們的廣泛關(guān)注。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，多孔碳材料的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的拓展，人們對于多孔碳材料的要求也愈來愈高。本文主要是以常用的兩種模板劑高度單分散的聚苯乙烯和二氧化硅微粒作為孔結(jié)構(gòu)的模板，用不同的方法制備了粉末狀和支撐體膜狀的多孔碳材料，并研究了它們負(fù)載金屬催化劑后用于燃料電池電極的催化性能。主要研究工作如下：1.首先制備兩種模板劑

3、。采用無皂乳液法合成了球徑均一、球形度好、表面光滑且分散性好的有機(jī)聚苯乙烯球；在堿性條件下制備得到了大小較為均勻且分散度好的二氧化硅球，并對它們的聚合機(jī)理和影響因素分別進(jìn)行了討論。2.以聚苯乙烯球為模板，結(jié)合溶膠－凝膠法，以煅燒法除去模板劑得到多孔的固體硅材料，然后在其表面形成一層酚醛樹脂后炭化而得到黑色的多孔粉末碳材料；通過將無機(jī)二氧化硅球與聚酰胺酸混合后以石墨片為支撐體共同加熱亞胺化，再用溶劑提取法脫除模板劑，得到多孔的聚酰亞胺膜，

4、再將高分子聚合物高溫?zé)o氧熱解成碳膜。經(jīng)SEM、TEM、TG、N2吸附等證明了碳材料的結(jié)構(gòu)多孔性和機(jī)械穩(wěn)定性。3.我們以雙乳液法制備了金屬催化劑PtCo合金顆粒和Pt顆粒，將它們分別負(fù)載于多孔碳粉和支撐體多孔碳膜上，并將它們作為電極材料測定其催化乙醇氧化還原反應(yīng)的效果。由TEM、XRD和EDS證明了碳載體上吸附了催化劑以及碳和催化劑的存在狀態(tài)。同時，循環(huán)伏安的結(jié)果表明多孔碳材料有利于提高反應(yīng)催化活性。關(guān)鍵詞：模板技術(shù)；多孔材料；碳材料；催