【摘 要】
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本文分别以氮结构改性酚醛树脂(MPF)和硼结构改性酚醛树脂(BPF)为前驱体，探索了氮掺杂介孔炭(N-OMC)和硼掺杂介孔炭(B-OMC)的制备方法，并对掺杂介孔炭孔结构参数的影响因素进行
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本文分别以氮结构改性酚醛树脂(MPF)和硼结构改性酚醛树脂(BPF)为前驱体，探索了氮掺杂介孔炭(N-OMC)和硼掺杂介孔炭(B-OMC)的制备方法，并对掺杂介孔炭孔结构参数的影响因素进行了研究。论文首先以MPF为前驱体，自制介孔二氧化硅(SBA-15)为模板，采用纳米浇铸法制备了N-OMC。该N-OMC具有二维六方(p6mm)介观结构，但孔径(～3.76nm)和孔容(～0.22cm3/g)较SBA-15减小。然后进一步以F127为模板剂，采用软模板法制备N-OMC。并探索了氮引入量、搅拌温度、搅拌时间、炭化温度等因素对孔结构参数的影响。结果表明，当苯酚∶三聚氰胺=6∶1(摩尔比)，40℃下搅拌30min，600℃炭化后所得的N-OMC具有有序的二维六方(p6mm)介孔结构，较大的比表面积(～573cm2/g)、孔容(～0.33cm3/g)和平均孔径(～2.9nm)，且孔径分布均一。元素分析表明氮引入量达3.01-4.67(wt％)。热重分析证明氮的引入能明显提高介孔炭材料的热稳定性。论文进一步以BPF为前驱体，F127为模板剂制备了B-OMC。结果表明，当苯酚∶硼酸=1:0.1(摩尔比)，45℃下搅拌40min，600℃炭化后所得的B-OMC具有有序的二维六方(p6mm)介孔结构，较大的比表面积(～875cm2/g)、平均孔径(～3.04nm)和孔容(～0.62cm3/g)，且孔径分布均一。采用XPS分析研究了硼在介孔炭中的结合方式和含量，结果表明，硼引入量可达9.16wt％。最后，广角XRD和拉曼分析表明，硼的引入有效改善碳结构的有序性，热失重分析证明B-OMC的热稳定性明显提高。
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