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摘 要: 多孔碳材料具有导电性能好、化学稳定性高、超大比表面积、极强吸附力、可重复使用等优良特性，被广泛应用在生物传感器、催化吸附、电化学储能等领域。本文主要综述了三种制备多孔碳材料的方法，即活化法、聚合物共混碳化法和模块法，同时介绍了这几种方法的制备原理以及各种方法的优缺点，并着重介绍多孔碳材料在电化学和吸附领域中的应用。59320
毕业论文关键字：多孔碳材料，活化法，模块法，吸附
Abstract: Porous carbon material has good conductivity, high chemical stability, large specific surface area, strong adsorption, it is reusable and it has other excellent features. It is widely used in biological sensors, catalytic adsorption, electrochemical energy storage and other fields. This article tells three methods of preparation of porous carbon materials. They are activation method, polymer blend carbonization method and the method of module. at the same time, the article introduces the preparation principle of these methods and the advantages and disadvantages of various methods, and emphatically introduces the application of porous carbon materials in the field of electrochemistry and adsorption.
Key words: Porous carbon material, activation method, module method, adsorption
目 录
1前言 3
2多孔碳材料的制备方法 4
2.1活化法 5
2.1.1物理活化法 5
2.1.2化学活化法 5
2.2聚合物共混碳化法 5
2.3模板法 7
2.3.1硬模板法制备介孔碳材料 8
2.3.2软模板法制备有序介孔碳材料 8
3多孔碳材料的应用 9
3.1在电化学方面的应用 10
3.1.1超级电容器的简介 10
3.1.2影响超级电容器电容大小的因素 10
3.2在吸附方面的应用 13
3.2.1在气体中的吸附应用 12
3.2.2在液体中的吸附应用 13
小结 15
参考文献 16
致谢 18
1 前言
多孔碳材料是一种碳素固体材料，其表面具有丰富的多孔结构，与其他多孔材料相比，碳质材料具备质量轻、韧性高、耐酸碱、吸附性好、无毒素、成本低、易于加工等优良性能，从而在性能上优于其他众多材料。人们可以根据实际标准，对多孔碳材料的孔径进行纳米级微孔至微米级大孔之间的调控。多孔碳材料之所以具备着很多的优异特性，其本质原因是由于其结构上存在着发达的孔隙和高的比表面积，而且它的内外表面都可以和其他分子相互作用，使得它在环境保护、生物工程、食品产业、医药产业等领域发挥着不可估量的作用，尤其在新型绿色储能方面以及气体吸附中的研究与应用[1-3]。
近年来，多孔材料学科的发展步伐越来越快，多孔碳材料作为一种二十一世纪新型材料，也逐渐成为各地研究者的探究焦点。根据不同的分类依据，多孔碳材料也有不同的划分，例如可以根据化学联合会与纯粹国际的相关原则，可以按照孔径直径的大小，将材料划分为三类：大孔材料，即大于50 nm，例如大孔径的中空碳球，多孔玻璃；介于2-50 nm之间的称作介孔材料，也称中孔材料，例如气溶胶、层状粘土、MCM-41、CMK系列等；微孔材料是指孔径小于2 nm的材料，例如分子筛、活性炭、沸石等等。按照孔径大小，微孔可再细分两类，当孔径小于0.7 nm时称为极微孔；介于0.7 nm至2 nm则称为超微孔。若从孔道的外形来分，又可以将多孔碳材料划分为棒形、柱形、锥形孔、裂隙孔、裂缝、球形等；根据多孔碳孔道的排列方式，可分为二维六方结构、体心立方结构、层状结构、双连续立方结构等。