隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,工業(yè)污染成為全球面臨的一大問題,氣體污染是近年來愈發(fā)亟待解決的具有挑戰(zhàn)性的問題,因此加快治理氣體污染備受全球研究者的關(guān)注。多孔材料由于其獨特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的特性成為一種極具前景的吸附劑材料,其中,多孔炭材料由于其相對更高的比表面積、更低成本、對環(huán)境無害等優(yōu)點,在眾多領(lǐng)域引起重視,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ奈絼┎牧�。本論文采用溶膠凝膠法利用有機(jī)小分子單體制備了新型有機(jī)聚合物凝膠前驅(qū)體,再對其進(jìn)行物理或化學(xué)活化制備出了具有高比表面積和高度微孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜多孔炭材料,并將其應(yīng)用于無機(jī)物及有機(jī)物的氣體吸附。1)采用吡咯和甲醛作為原料,其中吡咯作為氮源,在HCl作催化劑條件下通過溶膠凝膠法發(fā)生聚合反應(yīng)得到聚合物前驅(qū)體PF,再通過KOH活化或CO₂活化制備出具有高比表面積(680-2340 m² g^-1)、高氮原子摻雜量（相對原子含量2.9-11.4%）、高度微孔結(jié)構(gòu)的多孔炭材料（PF-KOH-T或PF-CO₂-T,T代表活化溫度）。所制備的氮摻雜多孔炭作為吸附劑在273 K和1.0 bar... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳泡沫的合成方法和示意圖

1-2 碳塊體制備過程：(a) CTS 溶于 0.1 M 乙酸中；(b) 加入 HkU 前體后的 CTS 凝膠；(c)熱處理后的凝膠塊體；(d) 溶劑交換后的塊體；(e) 超臨界干燥后的塊體(CTS/HkU-sc)；(f) 500 °C 碳化后的碳塊體(CTS/HkU-sc-500)。.2.2 模板法模板法，顧名思義，就是將具有特定結(jié)構(gòu)和形狀、成本低廉容易制備的物質(zhì)犧牲模板，通過物理或化學(xué)的方法將要合成的材料沉積到模板的孔中或表面后去模板，從而得到具有模板特定形貌與尺寸的材料的過程。模板合成法包括軟法和硬模板法。軟模板主要包括分子間形成的有序聚合物，如微米納米級別的氣泡、高分子、自組裝膜等，依靠分子內(nèi)或分子間的弱相互作用力來維系模板，從而形成具同空間結(jié)構(gòu)特征的聚集體。軟模板提供的是處于動態(tài)平衡的空腔，物質(zhì)可以透壁擴(kuò)散進(jìn)出，并且模板是在反應(yīng)過程中逐漸形成的。硬模板主要是預(yù)先制備好性模板，其通過共價鍵維系，如陽極氧化鋁膜、多孔硅、金屬模板、分子篩、

圖 1-3 N-PCNF/PSN 的制備工藝示意圖。板法對于制備具有特定結(jié)構(gòu)要求的多孔炭材料具有不可替代的意義，有助于提高特定領(lǐng)域的應(yīng)用性能。Yang 等[25]利用 g-C3N4模板原位合成墨烯碳板(NPGCs)。首先采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，然后進(jìn)行高完全省略了模板后處理刪除步驟。得到的 NPGCs 集成了一系列特有的導(dǎo)電互連結(jié)構(gòu)(693 S m-1)，具有超高孔隙體積(4.35 cm3g-1)的豐富介孔(1277 m2g-1)，高 N 摻雜量(8.75 wt %)，并具有良好的潤濕性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3441980