酚醛树脂基泡沫炭的模板法制备及其应用研究

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1、分类号：密级：学校代码：学号：透享坪筢大学10165201010954硕士学位论文②酚醛树脂基泡沫炭的模板法制备及其应用研究作者姓名：学科、专业：研究方向：导师姓名：韩庆化学、无机化学无机材料化学曲江英2013年5月学位论文独创性声明本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果对本人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意。学位论文作者签名：豸盔壹二学位论文版权的使用授权书本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有权保留并

2、向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后使用本授权书。学位论文作者签名：礁亟二指导教师签名：啤缸签名日期：如眵年／月7日辽宁师范大学硕士学位论文摘要泡沫炭是一种三维网状结构的轻质炭材料，由于其密度小、耐高温、耐腐蚀、良好的导电性、可调控的多孔性和高的吸附能力，使其在吸附剂、催化剂载体、电极材料等领域有广阔的应用前景。本文分别以市售酚醛树脂(resin一1)、自制酚醛树J]

3、旨(resin一2)和木质素改性的酚醛树)J旨(resin—L)为碳源，聚氨酯泡沫为模板，分别制备了市售酚醛树脂基泡沫炭(CF．1)、自制酚醛树脂基泡沫炭(CF一3、CF-4)着I木质素改性的酚醛树脂基泡沫炭(CF一5)以及经碱处理后的聚氨酯泡沫为模板的产Yn(CF．2)，分析了泡沫炭用作光透电极的电化学行为和用作吸附剂的吸附性能，主要研究结果如下：1．采用市售的线型酚醛树脂为碳源，模板法制备了CF．1，考察了模板经碱处理前后制得的泡沫炭孔结构的变化。结果表明，聚氨酯泡沫在50oC10叭％NaOH溶液中水解60min后，既除去了泡沫内的闭孔，又保持了原来的形状。模板预处理后制得的泡沫炭C

4、F．2开孔均匀，孔泡尺寸约为540岬，呈现三维立体网状结构。2．以聚氨酯泡沫为模板、利用酚醛树脂制备过程中的碱催化剂对模板进行原位开孔，经酚醛树脂浸渍．固化．炭化过程制备了CF．3，并将其作为电极测量铁．邻二氮菲配合物的电化学行为。结果表明，该工艺省去了传统方法中聚氨酯模板预开孔的过程，得到具有一定的透光性，孔径约为400～600gm的泡沫炭。泡沫炭电极在铁．邻二氮菲配合物溶液中出现了氧化还原峰，在510nnl波长处的吸光度随着工作电位的提高而降低。3．采用木质素部分代替苯酚合成树脂并以此为碳源制备了CF一5。考察了CF．5对不同油类和有机溶剂的吸附量的影响因素以及泡沫炭循环使用性能。结

5、果表明，木质素最大替代量为25叭％。所得泡沫炭的尺寸为400～500lam，密度为20．6～29．4mgcm-3。对于不同种类的油和有机溶剂泡沫炭的吸附量是其自身重量的12到41倍。关键词：泡沫炭；酚醛树脂；模板法；电极；吸附酚醛树脂基泡沫炭的模板法制备及其应用研究Templatedsynthesisofphenol—formaldehyderesinbasedcarbonfoamsandtheirapplicationsAbstractCarbonfoamsarelightweightmaterialswithhighmechanicalstrength，lowthermalexpan

6、sioncoefficient，adjustablethermalconductivityandlargeexternalsurfaceareawithopencellstructure，whichmakethemsuitablematerialsforenergyabsorption，catalystsupports，electrodematerialsandfiltersetc．Inthisthesis，carbonfoamsnamedCF-1，CF一3，CF一4，CF一5，havebeenreportedusingpolyurethanefoam(PU)astemplatesand

7、resin-l，resin-2aswellasresin—Lasthecarbonprecursors．Inaddition，CF-2hasbeensynthesizedusingPUfoampretreatmentbyalkaliastemplates．Theapplicationsofthecarbonfoamsusedasopticallytransparentelectrodematerialsandadsorbenthav