【摘 要】
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本文在制备间苯二酚/甲醛有机凝胶的过程中引入纳米Mg(OH)2，采用饱和浓度的氢氧化镁催化间苯二酚与甲醛反应，制得苯二酚-甲醛树脂/纳米Mg(OH)2 凝胶复合物，再以凝胶复合物为前驱体，经高温炭化制备多孔炭。由于二价离子Mg2+ 的催化作用及纳米Mg(OH)2颗粒的引入，使间苯二酚/甲醛反应体系的凝胶化时间大大缩短，仅为数分钟。制得的多孔炭样品表面积高达1100m2/g，孔隙呈多级分布，不仅微孔
【机 构】
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清华大学材料科学与工程系，新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，北京 100084 防化研究院，北京 100191
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本文在制备间苯二酚/甲醛有机凝胶的过程中引入纳米Mg(OH)2，采用饱和浓度的氢氧化镁催化间苯二酚与甲醛反应，制得苯二酚-甲醛树脂/纳米Mg(OH)2 凝胶复合物，再以凝胶复合物为前驱体，经高温炭化制备多孔炭。由于二价离子Mg2+ 的催化作用及纳米Mg(OH)2颗粒的引入，使间苯二酚/甲醛反应体系的凝胶化时间大大缩短，仅为数分钟。制得的多孔炭样品表面积高达1100m2/g，孔隙呈多级分布，不仅微孔丰富，还具有3-9nm的发达中孔。将多孔炭样品用作双电层电容器的电极材料，比容量高，功率性能优异。
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高比表面积活性炭能够制备得到比表面积很高的活性炭，但是关于含碳前驱体的结构则到目前为止均无定论；而球状活性炭其性能与常规活性炭相当，但其规整的球形是常规活性炭所无法胜任的，因此其研究领域的拓展必将带动其应用范围的扩大；相比较而言，中孔炭依其作为催化剂载体要求，以及不同应用领域，具有不同孔径中孔炭的制备以及孔径分布的可控应是研究的重点和发展趋势。
以PMDA-ODA型聚酰亚胺为前驱体，二氧化硅SBA-15为模板造孔剂，经分散、溶剂蒸发、高温炭化及模板脱除等步骤，得到有序多孔结构炭膜。采用扫描电镜、透射电镜、X- 射线衍射、红外光谱，及气体渗透等分析手段对炭膜的结构形成与演变进行了表征和分析。结果表明通过此方法成功得到具有有序多孔结构的炭膜，随SBA-15用量从1.0%提高到2.0%，虽然气体透过性急剧提高，但同时选择性减小。在SBA-15用
利用溶剂挥发诱导自组装的方法制备了两种不同孔结构中孔炭材料。低温N2吸脱附，SAXS，HRSEM和TEM测试表明：所制备的材料分别具有柱状结构和墨水瓶状的中孔结构。考察了不同炭化温度对两种结构中孔炭的影响，结果表明：柱状结构的中孔炭材料具有较好的热稳定性。
在本项工作中，分别以电纺技术和化学气相沉积法制备了活化纳米碳纤维布和碳纳米管海绵。由于这两种材料具有自支撑的结构，无需使用粘结剂，因而其电容式脱盐性能相比于粉末状的电极材料有了很大提高。特别是碳纳米管海绵具有很高的脱盐性能，其最大吸附量为40mg/g。
以活性炭为载体，通过重氮盐还原法引入磺酸基团作为活性中心，从而得到炭基固体酸催化剂，该催化剂比表面积可达602m2g-1，磺酸基密度为0.64mmolg-1，考察了炭催化剂对乙酸、正己酸、正癸酸、油酸等脂肪酸分子与乙醇的酯化反应的催化活性。结果表明，炭催化剂对乙酸酯化反应的催化活性弱于Amberlyst-15，主要原因是炭催化剂的酸密度低于Amberlyst-15。在正己酸、正癸酸和油酸的酯化反应
以乙烯为碳源，浸渍法制备的Ni/TiO2 为催化剂，采用化学气相沉积法制备CNTs-TiO2复合物。以苯甲醇选择氧化反应为探针反应，研究了浸渍法制备的Ru/CNTs-TiO2催化剂的催化反应性能。用扫描电子显微镜，透射电子显微镜， X射线衍射及光学显微镜等研究CNTs-TiO2的结构、晶型和形成的乳液体系。结果表明：CNTs完全覆盖在TiO2表面，且具有锁链式结构，直径约为50-100nm；载体的
采用氩电弧等离子体法制备碳包铁纳米粒子，并用30vol%的H2O2氧化其外层非晶态类石墨碳层，研究碳包铁纳米粒子对水溶液中Cr、Ni、Cd、Pb、Co和Mn等金属离子的吸附和分离特性。结果表明，碳包铁非晶碳层的特殊结构可通过双氧水氧化处理使其表面产生羧基和羟基。在强碱性介质下，羟基和羧基强化了纳米颗粒表面的静电作用，提高了碳包铁对金属离子的吸附性能。当pH值为8～10时，碳包铁纳米粒子对Cr、Ni
采用硝酸银浸渍法制备了载银蠕虫孔碳材料，并通过XRD、TGA、TEM等技术对复合物结构和形貌进行了表征。XRD结果表明抗菌复合物中纳米银粒径为10～20nm，蠕虫孔碳材料的载银量因AgNO3的浓度及浸渍时间等制备工艺条件不同而有较大差异。抗菌实验表明，载银蠕虫孔碳材料对大肠杆菌具有优良的抗菌性能。
评价了新型高残碳率加成固化型酚醛树脂（邻苯二甲腈基新酚树脂（PX））的工艺性能、固化性能、耐热性能和残碳性能。研究结果表明，PX树脂可通过邻苯二甲腈基团的热聚合实现该树脂的加成固化，固化过程无小分子释放。工艺性能的评价结果表明，该树脂在180℃下的黏度值为在320mPa.s，测试5小时后，其黏度为480mPa.s，表明该树脂具有优良的加工性能。DSC测试结果表明，PX树脂的固化温度范围为300～4
论文选择四种典型商品活性炭样品，采用气体吸附仪表征活性炭的孔结构和比表面积，并测定了活性炭的碘值和亚甲蓝吸附值。此外，还测定绘制了活性炭样品对溶液中十二烷基硫酸钠（SDS）的吸附等温线和吸附动力学曲线，分析、关联了活性炭的孔结构、比表面积和吸附性能与SDS 吸附容量之间的关系。结果表明：活性炭的DFT微孔比表面积和SDS吸附容量相关性较好，碘值和亚甲蓝值可以作为评价活性炭对SDS吸附能力的指标，S