模板技術(shù)制備多孔碳材料及其應用研究

1、汕頭大學碩士學位論文學號：10405064汕頭大學碩士學位論文汕頭大學碩士學位論文題目：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用研究及其應用研究陳邵湘指導老師：張歆教授汕頭大學理學院化學系申請學位：碩士專業(yè)名稱：應用化學論文提交時間：2007.5論文答辯日期：2007.6學位授予單位：汕頭大學答辯委員會主席：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)域具有廣泛的應用價值，具有比表面積大，導電和導熱性高，化學穩(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，并對它們的聚合機理和影響因素分別進行了討論。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無氧熱解成碳膜。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催化活性。關(guān)鍵詞：模板技術(shù)；多孔材料；碳材料；催