本文使用酚醛樹(shù)脂作為構(gòu)筑單元,通過(guò)摻雜不同的原子現(xiàn)了材料的功能化。根據(jù)酚醛樹(shù)脂基材料在吸附分離、環(huán)境、催化以及傳感器等方面的應(yīng)用需求,通過(guò)選用適當(dāng)?shù)暮铣赏緩?開(kāi)展了材料物理和化學(xué)性質(zhì)的調(diào)控研究,實(shí)現(xiàn)了雜原子摻雜的酚醛樹(shù)脂基微球的可控合成。具體研究工作如下:(1)基于噴霧干燥和光引發(fā)可逆-加成斷裂轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)技術(shù),成功制備了氮摻雜的多孔碳球。使用末端含羧基的三硫代碳酸酯的鏈轉(zhuǎn)移試劑對(duì)酚醛樹(shù)脂預(yù)聚物通過(guò)酯化反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)修飾。將改性后的酚醛樹(shù)脂、正硅酸四乙酯(TEOS)、PEO-PPO-PEO三嵌段聚合物F127及鹽酸配置的醇水溶液作為前驅(qū)液進(jìn)行噴霧干燥,制備酚醛樹(shù)脂微球。將得到的酚醛樹(shù)脂微球通過(guò)藍(lán)光引發(fā)丙烯腈的RAFT聚合。所得聚丙烯腈/酚醛樹(shù)脂微球經(jīng)900℃氮?dú)夥諊褵?并使用NaOH溶液刻蝕后得到多孔含氮碳球。所得碳球經(jīng)電鏡等表征發(fā)現(xiàn)其形貌均一,直徑為60μm,其含氮量可以通過(guò)RAFT聚合實(shí)現(xiàn)調(diào)控,最高可以達(dá)到10.8 wt%。同時(shí),所獲得含氮多孔碳球樣品擁有較大的比表面積(最高為1130 cm2),1 bar下在25℃和0℃均表現(xiàn)出優(yōu)異的二氧化碳吸附效果,最高分別為4.3...

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３以葡萄糖為前驅(qū)體，使用水熱碳化法制備碳微球的示意圖｜４ＸＩ??

物、棺物材料、纖維??索等）Ｍ過(guò)水熱碳化法（ＨＴＣ）?／Ｉ：較低溫度Ｆ?（１６０－２００?°Ｃ）制濟(jì)多孔碳材料。得??益ｒ簡(jiǎn)Ｍ的方法、廣泛的前驅(qū)體來(lái)源、多樣的化學(xué)忡質(zhì)，使料水熱碳化被廣泛運(yùn)??用于制備多孔碳球１夂５１１。?？般而３，水熱碳化法分為脫水、縮合、聚合以及芳環(huán)??化叫個(gè)....

圖１．４硬模板法合成多孔碳材料的典型步驟??

Ｔ－６作為模板，填充糠醇進(jìn)入孔道。碳??化、脫左模板Ｇ得到的多孔碳村料，：試化碳吸附發(fā)敁高達(dá)到丫?３．２?ｍｍｏｌ?ｇ－１。Ｈａｎ??等人ＰＩ使用丨ＢＮ－９作為模板，將苯胺和糠醇混合后浸入１ＢＮ－９孔道中，煅燒、活??化后得到的含氮介孔碳材料的一．氣化碳吸附量達(dá)到４．５０?ｍｍｏ....

圖１．５軟模板法通過(guò)協(xié)通過(guò)同作用機(jī)理合成介孔碳材料ＩＭ??

丁？酚醛樹(shù)脂和嵌段井聚物之Ｎ形成的氫鍵，迎過(guò)兩者之間的相：Ｋ作用力來(lái)丈??現(xiàn)Ｉ合液晶相的形成和組裝｜７３＿７叱另？方面，酚醛樹(shù)脂的芳環(huán)結(jié)構(gòu)賦ｆ＇其較好的??熱位／ｘｉｉ性并且／Ｉ？：聚合和熱解的過(guò)柷中對(duì)孔邁提供打效的支撐作）丨彳，從而能夠得到??完幣的孔結(jié)構(gòu)Ｈ制體。??Ａ??―?....

圖１．６?ＥＩＳＡ法合成多孔碳材料的典型步驟ＰＩ??ｌ＾ｉｇｕｒｅ?１．６?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ?ｔｏ?ｐｒｅｐａｒｅ?ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ?ｃａｒｂｏｎ?ｂｙ?ＥＩＳＡ．??１．３

人基于酚醛樹(shù)脂與Ｆ１２７的組裝行為，加入尿素，得到了含氮介孔碳材料，Ｘ寸??：鋱化碳的吸附量達(dá)到了?３．１?ｍｍｏｌ?ｇ－１。??（???、?????Ｘ??ｖ，?＿＿?？？＊?＞?ｍ．?＜？：？?、乂??？＜?Ａ?＇?，ｆ?＇?＾?Ｉ??■?嫌?又?，Ｊ＊?ｗ?｜??？ｈ：——認(rèn)....

本文編號(hào)：4036825