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《酚醛树脂基中空碳微球的制备及其孔结构研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、酚醛树脂基中空碳微球的制备及其孔结构研究MaterialSciences材料科学,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酚醛树脂基中空碳微球的制备及其孔结构研究夏铭1,2*，巩前明1,2清华大学机械工程系，北京教育部先进材料制备重点实验室，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；录用日期：2012年5月18日21摘要：本文利用磺化聚苯乙烯微球作为模板，酚醛树脂作为碳前驱体制备出直径约460nm，壁厚约80nm的中空碳微球。利用氮气吸附法对所制备的中空碳微球进行孔结构表征，结果显示其比表面积为492.89m2/g，孔结构以直径为4nm左右的中孔为主。关键词：中空碳微球；孔结构；比表面积1.引言中空碳微球由于其空心结构，所以具有密度低、比表面积大的特点。这种独特的结构，使其具有较好的吸附性和渗透性，并且空心腔体可以用来容纳客体分子，产生微观“包覆”效应，所以中空碳微球作为一种新型功能材料
6、，在催化剂载体[1]，超级电容器[2]，锂离子电池制备，可控药物传输和缓释等领域具*有广阔的应用前景。常用的制备中空碳微球的方法是“硬模板”法。Guo等[5]利用表面修饰后的SiO2微球作为模板，呋喃甲醇作为碳源，制备出了中空碳微球。Yang等[6]采用多孔SiO2作为为模板，利用HBC-C12分子作为碳源，制备出了由石墨烯构建的中空碳微球，并将其利用在锂离子电池电极的制备中。本文采用与Yang等[7]相似的方法，利用磺化聚苯乙烯微球作为模板，线性酚醛树脂(PF)作为碳前驱体，利用硬模板法制备出中空碳微球，并在此基础上通过101[3][4
7、]通讯作者。Copyright©2012Hanspub氮气吸附法对制备的中空碳微球孔结构进行研究。2.实验部分2.1.实验原料线性酚醛树脂(济南圣泉股份有限公司)；苯乙烯(分析纯，北京现代东方精细化学品有限公司)；苯磺酰氯(分析纯，上海金山亭新化工试剂厂)；六亚甲基四胺(分析纯，国药化学试剂有限公司)；浓硫酸(分析纯，北京化工厂)；十二烷基硫酸钠(分析纯，国药化学试剂有限公司)；过硫酸钾(分析纯，汕头市西陇化工厂有限公司)。2.2.聚苯乙烯(PS)微球的制备及其磺化本文采用与Zhang等[8]相似的方法制备PS微球：将水和无水乙醇按照体积
8、比2:5的比例配置成300ml混合溶液，并向其中加入0.33g十二烷基硫酸钠和0.3g过硫酸钾，待其溶解完全后向上述混合液中加入13.5ml苯乙烯，并在室温和氮气保护下高速搅拌2.5h，然后在
