液相聚合相分离技术制备孔径可控的多孔碳的研究

无机材料学报

液相聚合相分离技术制备孔径可控的多孔碳的研究

王艳香^1,2; 谭寿洪¹; 江东亮¹

1. 中国科学院上海硅酸盐研究所上海 200050; 2. 景德镇陶瓷学院; 景德镇 333001

收稿日期:2003-01-03 修回日期:2003-03-03 出版日期:2004-01-20 网络出版日期:2004-01-20

Preparation of Porous Carbon with Controlled Pore Size Distribution by Polymerization-dependent Phase Separation Technique

WANG Yan-Xiang^1,2; TAN Shou-Hong¹; JIANG Dong-Liang¹

1. Shanghai Institute of Ceramics; Chinese Academy of Sciences; Shanghai 200050; China; 2. Jingdezhen Institute of Ceramics; Jingdezhe 333001; China

Received:2003-01-03 Revised:2003-03-03 Published:2004-01-20 Online:2004-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用液相聚合相分离技术制备了多孔碳,并用压汞仪、BET比表面仪及扫描电镜对多孔碳性能进行表征.研究了制备工艺(热聚合制度和醇的种类)对多孔碳性能的影响.结果表明:热解后的多孔碳为无定形的碳,随着热聚合温度的升高,多孔碳粒子减小,平均孔径也减小,孔隙率增加,当采用40℃(3h)→100℃(24h)热聚合制度时,多孔碳的平均孔径为1.75μm,孔隙率为51.86％;选用不同的醇得到平均孔径在20.00-0.01μm之间变化,BET比表面积为350-400m2·g^-1及孔径分布非常窄的多孔碳.

关键词: 多孔碳, 热裂解, 显微结构, 孔径分布

Abstract: Porous carbon was prepared by the polymerization-dependent phase separation technique. The characterizations of the
porous carbon were determined with mercury porosimetry, scanning electron microscope and BET surface analyzer.
The effects of various processing parameters (thermal process and the type of used glycols) on the properties of porous
carbon were studied. The results show that porous carbon obtained is amorphous. The carbon particulate size and pore
size decrease with increasing thermal polymer temperature, whereas porosities increase. When the thermal process
[40℃(3h)→100℃(24h)] employed, the porous carbon is with average pore size of 1.75μm and porosity of 51.86%. By varying glycol, porous carbon with narrow pore size distributions can be obtained and the
average pore size of porous carbon is between 0.01 and 5μm, with BET surface area range from 350 to 400m²·g^-1$.

Key words: porous carbon, pyrolysis, microstructure, pore size distribution

中图分类号:

TB32

王艳香,谭寿洪,江东亮. 液相聚合相分离技术制备孔径可控的多孔碳的研究[J]. 无机材料学报.

WANG Yan-Xiang,TAN Shou-Hong,JIANG Dong-Liang. Preparation of Porous Carbon with Controlled Pore Size Distribution by Polymerization-dependent Phase Separation Technique[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	赵日达, 汤素芳. 多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法制备陶瓷基复合材料研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 623-633.
[2]	洪督, 牛亚然, 李红, 钟鑫, 郑学斌. 等离子喷涂TiC-Graphite复合涂层摩擦磨损性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(6): 643-650.
[3]	吴西士, 朱云洲, 黄庆, 黄政仁. 树脂基多孔碳孔结构对C_f/SiC复合材料连接性能的影响[J]. 无机材料学报, 2022, 37(12): 1275-1280.
[4]	孙鲁超, 周翠, 杜铁锋, 吴贞, 雷一明, 李家麟, 苏海军, 王京阳. 光悬浮区熔定向凝固Al₂O₃/Er₃Al₅O₁₂和Al₂O₃/Yb₃Al₅O₁₂共晶陶瓷的制备与性能研究[J]. 无机材料学报, 2021, 36(6): 652-658.
[5]	程晓昆, 张越, 吕海军, 刘歆颖, 侯森林, 陈爱兵. 多孔碳纳米材料构建抗肿瘤药物靶向传递系统的研究进展[J]. 无机材料学报, 2021, 36(1): 9-24.
[6]	罗世强, 郑春满, 孙巍巍, 谢威, 柯剑煌, 刘双科, 洪晓斌, 李宇杰, 许静. ZIF-67衍生Co-NC多孔碳材料的可控制备及其在锂-硫二次电池中的应用研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(5): 502-508.
[7]	郝燕霞, 钱猛, 徐吉健, 毕辉, 黄富强. 棉花基多孔碳材料的合成、微结构及超电性能研究[J]. 无机材料学报, 2018, 33(1): 93-99.
[8]	李君, 曹亚丽, 王鲁香, 贾殿赠. 煤基球形多孔碳用于锂离子电池负极材料的性能研[J]. 无机材料学报, 2017, 32(9): 909-915.
[9]	刘才, 温兆银, 芮琨. 高电导率F掺杂Li₇La₃Zr₂O₁₂石榴石结构固体电解质[J]. 无机材料学报, 2015, 30(9): 995-1001.
[10]	刘婧, 刘军, 李江, 林丽, 潘裕柏, 程晓农, 郭景坤. 球磨转速对Nd:YAG透明陶瓷的显微结构及光学性能的影响[J]. 无机材料学报, 2015, 30(6): 581-587.
[11]	田丽媛, 姚志恒, 李凤, 王永龙, 叶世海. 红磷/碳复合材料的制备及电化学性能研究[J]. 无机材料学报, 2015, 30(6): 653-661.
[12]	陈爱兵, 于奕峰, 臧文伟, 齐国禄, 于运红, 李月彤. 掺氮多孔碳在二氧化碳吸附分离中的应用[J]. 无机材料学报, 2015, 30(1): 9-16.
[13]	孙科, 李垚, 杨艳, 兰中文, 余忠, 郭荣迪. 添加Ta₂O₅对NiCuZn铁氧体显微结构及磁性能的影响[J]. 无机材料学报, 2014, 29(6): 633-638.
[14]	曹珍珠, 任伟, 刘进荣, 李国荣, 高艳芳, 房明浩, 何伟艳. Sb掺杂Li₇La₃Zr₂O₁₂陶瓷的显微结构及离子导电性能研究[J]. 无机材料学报, 2014, 29(2): 220-224.
[15]	段力群, 马青松, 陈朝辉. CDC法制备纳米多孔碳研究进展[J]. 无机材料学报, 2013, 28(10): 1051-1056.