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中孔炭作为新型炭质多孔材料，具有比表面积高、孔容高、中孔含量高等特点，因此可广泛用于燃料油脱硫、吸附、分离、催化领域以及超级电容器和燃料电池的电极材料等。为了实现孔结构的有效控制，模板法制备中孔炭的研究得到迅速发展。
本文以煤基和萘基中间相沥青为炭源，采用纳米氧化硅悬浮水溶液AS-40、纳米SiO2和MgO作为模板剂，制得一系列中孔炭。通过低温液氮吸附、TEM、SEM和TGA等分析表征方法，对所制得的中孔炭分析表征，分析了所制中孔炭的比表面积、孔结构及其表面形貌；考察了制备工艺对所制中孔炭孔结构的影响；研究了在SiO2模板剂中添加Fe(NO3)3对所制中孔炭孔结构的影响及其原因；分析了各种模板剂对所制中孔炭孔结构的影响及其形成中孔的成孔机理；同时也初步探索了所制中孔炭对VB12的吸附能力及作为超级电容器电极材料的电化学性能。
本论文的主要结果汇总如下：以煤基中间相沥青为炭源，纳米氧化硅悬浮水溶液作模板剂，如果模板剂的含量超过5ml，中间相沥青可以不通过氧化不熔化直接进行750～850℃的炭化处理；以萘基中间相沥青为炭源，在适当工艺条件下，以纳米氧化硅悬浮水溶液作模板剂，可制得比表面积为515.7m2/g、孔容为1.8cm3/g的中孔炭；以萘基中间相沥青为炭源，在适当工艺条件下，以纳米级SiO2作模板剂，制得的中孔炭比表面积高达608m2/g、孔容为1.29cm3/g；当在纳米级SiO2中添加适量Fe(NO3)3进行改性，中孔炭的比表面积和孔容分别增加到924m2/g和2.64cm3/g；以萘基中间相沥青为炭源，在适当工艺条件下，以纳米级MgO作模板剂，制得的中孔炭比表面积高达1700m2/g、孔容为4.43cm3/g，其中中孔孔容高达4.36cm3/g。