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《酚醛樹脂基中空碳微球的制備及其孔結構研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、酚醛樹脂基中空碳微球的制備及其孔結構研究MaterialSciences材料科學,2012,2,101-105doi:10.4236/ms.2012.23018PublishedOnlineJuly2012(http://www.hanspub.org/journal/ms)FabricationofPhenolicFormaldehyde-BasedhollowCarbonMicrospheresandStudyofTheirPoreStructureMingXia1,2*,QianmingGong1,22DepartmentofMec
2、hanicalEngineering,TsinghuaUniversity,BeijingKeyLaboratoryforAdvancedMaterialsProcessingTechnology,MinistryofEducationofChina,BeijingEmail:*mingxiaxiaming@gmail.comReceived:Apr.23rd,2012;revised:May7th,2012;accepted:May18th,20121Abstract:Inthisstudy,hollowcarbonmicrospher
3、eswithdiameterabout460nmandashellofabout80nmwerefab-ricatedusingsulfonatedpolystyrenemicrospheresastemplatesandphenolicformaldehyderesinsascarbonprecursor.Theporestructureofhollowcarbonmicrosphereswascharacterizedthroughnitrogenadsorptionmethod,whichshowedthatthespecifica
4、reaofhollowcarbonmicrosphereswas492.89m2/gandtheporesweremainlycomposedofmesoporeswithdiameterabout4nm.Keywords:HollowCarbonMicrospheres;PoreStructure;SpecificArea酚醛樹脂基中空碳微球的制備及其孔結構研究夏銘1,2*，鞏前明1,2清華大學機械工程系，北京教育部先進材料制備重點實驗室，北京Email:*mingxiaxiaming@gmail.com收稿日期：2012年4月23日；
5、修回日期：2012年5月7日；錄用日期：2012年5月18日21摘要：本文利用磺化聚苯乙烯微球作為模板，酚醛樹脂作為碳前驅體制備出直徑約460nm，壁厚約80nm的中空碳微球。利用氮氣吸附法對所制備的中空碳微球進行孔結構表征，結果顯示其比表面積為492.89m2/g，孔結構以直徑為4nm左右的中孔為主。關鍵詞：中空碳微球；孔結構；比表面積1.引言中空碳微球由于其空心結構，所以具有密度低、比表面積大的特點。這種獨特的結構，使其具有較好的吸附性和滲透性，并且空心腔體可以用來容納客體分子，產(chǎn)生微觀“包覆”效應，所以中空碳微球作為一種新型功能材料
6、，在催化劑載體[1]，超級電容器[2]，鋰離子電池制備，可控藥物傳輸和緩釋等領域具*有廣闊的應用前景。常用的制備中空碳微球的方法是“硬模板”法。Guo等[5]利用表面修飾后的SiO2微球作為模板，呋喃甲醇作為碳源，制備出了中空碳微球。Yang等[6]采用多孔SiO2作為為模板，利用HBC-C12分子作為碳源，制備出了由石墨烯構建的中空碳微球，并將其利用在鋰離子電池電極的制備中。本文采用與Yang等[7]相似的方法，利用磺化聚苯乙烯微球作為模板，線性酚醛樹脂(PF)作為碳前驅體，利用硬模板法制備出中空碳微球，并在此基礎上通過101[3][4
7、]通訊作者。Copyright?2012Hanspub氮氣吸附法對制備的中空碳微球孔結構進行研究。2.實驗部分2.1.實驗原料線性酚醛樹脂(濟南圣泉股份有限公司)；苯乙烯(分析純，北京現(xiàn)代東方精細化學品有限公司)；苯磺酰氯(分析純，上海金山亭新化工試劑廠)；六亞甲基四胺(分析純，國藥化學試劑有限公司)；濃硫酸(分析純，北京化工廠)；十二烷基硫酸鈉(分析純，國藥化學試劑有限公司)；過硫酸鉀(分析純，汕頭市西隴化工廠有限公司)。2.2.聚苯乙烯(PS)微球的制備及其磺化本文采用與Zhang等[8]相似的方法制備PS微球：將水和無水乙醇按照體積
8、比2:5的比例配置成300ml混合溶液，并向其中加入0.33g十二烷基硫酸鈉和0.3g過硫酸鉀，待其溶解完全后向上述混合液中加入13.5ml苯乙烯，并在室溫和氮氣保護下高速攪拌2.5h，然后在
