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多孔炭材料的模板法制备及其性能研究
Synthesis of Ordered Microporous Carbon by Template Method
【作者】 周颖; 姚七妹; 邱介山; 郭洪臣; 王云鹏; 赵宗彬;
【Author】 Zhou Ying Yao Qimei Qiu Jieshan Guo HongchenWang Yunpeng Zhao Zongbin(Carbon Research Laboratory, School of Chemical Engineering, State Key Lab. of Fine Chemicals,Dalian University of Technology, Dalian, 116012)
【机构】 大连理工大学化工学院炭素材料研究室精细化工国家重点实验室;
【摘要】 以有机物糠醇为碳源、无机孔性材料Y型沸石为模板剂,经过有机物在模板内的填充、复合物的碳化以及模板的脱除处理后得到具有规则结构、高比表面积的多孔炭材料。实验中考察了工艺路线及参数对产品结构和性能的影响;采用高分辨透射电镜、粉末XRD等手段对产品的微观结构形态进行了表征,测定了材料的导电性能以及抗氧化性能。结果表明,制备过程及其工艺参数对产品的结构形态有重要的影响,在有机物的填充过程中,采用两步法,亦即先真空后加压处理,不但可以获得结构规则的高比表面积的多孔炭产品,而且可以大大地提高产品的产率。所得产品的比表面积在2300m2/g以上,孔容1.3 mL/g,孔径集中在1-2 nm;产品炭的电阻率ρ为0.3 Ω·cm左右,具有良好的半导体材料性能;在氧气气氛下,温度在450℃时产品仍能保持良好的结构形态,表明在氧气气氛下,4000℃可以作为其安全使用温度。
【Abstract】 A novel microporous carbon with highly ordered pore structures has been successfully synthesized via a replica technique from a Y-zeolite template. The carbon precursor, furfuryl alcohol, was introduced in pores of the Y-zeolite host by two steps (liquid impregnation under vacuum and then under a pressure) . After dissolution of the Y-zeolite matrix by acid treatment, carbon materials were obtained corresponding to the negative replica of the Y-zeolite (111). The resultant carbon materials were characterized by using XRD, HRTEM and TG. The results demonstrate that the carbons possess high specific surface area, monomodal pore size, ordered-array structure and good heat resistance.
【Key words】 microporous carbon; Y-zeolite Y; synthesis; characterization;
- 【会议录名称】 2004年材料科学与工程新进展
- 【会议名称】2004年中国材料研讨会
- 【会议时间】2004-11
- 【会议地点】中国北京
- 【分类号】TB383
- 【主办单位】中国材料研究学会