简易模板法制备有序介孔碳

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1、第26卷第1期无机化学学报Vol．26No．12010年1月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY101-105简易模板法制备有序介孔碳邱会华刘应亮＊曾江华左诗笛郑明涛(暨南大学化学系，广州510632)摘要：通过一种简易的模板法制备了有序介孔碳，即硅/P123三嵌段共聚物复合物经硫酸处理后，再加入蔗糖碳源经碳化和除硅处理合成出有序介孔碳。该方法与传统硬模板相比，其合成工序简单，成本更低；与其他简化合成方法相比，避免了由碳源不足而造成的介孔碳有序性低的缺点。通过小角XRD、N2吸脱附和HRTEM对样品及其中间过程进行了表征。结果表明，自晶化

2、过程后，样品在合成的各个时期均保持着有序的介孔结构，当蔗糖添加量为1.5g时合成出的介孔碳材料有序性最高，比表面积和孔容也最高，分别为1261m2·g-1，1.03cm3·g-1。关键词：模板法；有序介孔碳；蔗糖中图分类号：O613.71文献标识码：A文章编号：1001-4861(2010)01-0101-05SimpleTemplateMethodforSynthesisofOrderedMesoporousCarbon＊QIUHui-HuaLIUYing-LiangZENGJiang-HuaZUOShi-DiZHENGMing-Tao(DepartmentofChe

3、mistry,JinanUniversity,Guangzhou510632)Abstract:Orderedmesoporouscarbonmaterialsweresynthesizedviaasimpletemplatemethodbyaddingsucrosetothesulfuric-acid-treatedsilica/P123triblockcopolymercompositeandfollowedbycarbonizationandremovalofthesilica.Thistechniqueissimplerandthecostislowerthan

4、theconventionalhardtemplatemethod.Besides,comparedtoothersimpleway,thistechniqueavoidsthedisadvantageofloworderedstructureofthemesoporouscarboncausedbydeficiencyofcarbonsource.ThesampleswereinvestigatedbyX-raydiffraction(XRD),high-resolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)andnitroge

5、nadsorption-desorption.Theresultsshowthatthesamplesaftercrystallizationmaintainorderedmesoporousstructureatvariousperiodsduringthecourseofthesynthesis.Whentheadditionofsucroseis1.5g,thehighestorderedmesoporouscarbonis2-13-1obtainedwithhighestsurfaceareaof1261m·gandporevolumeof1.03cm·g.Ke

6、ywords:templatemethod;orderedmesoporouscarbon;sucrose0引言的发展进入了一个新的时期。随后很多科学家通过不同的方法合成了一系列的有序介孔碳材料，如有序介孔碳材料由于其具有高的比表面积、大CMK-3[5]、CMK-5[6]、COU-1[7]、FDU-15[8]等，其方法可分的孔容和均一的孔径分布等特点，使其在催化、吸为硬模板法和软模板法[9]。硬模板法所得到的介孔附、电化学等领域有着广泛的应用价值[1-3]碳材料为无机模板的反相复制，软模板法所得的介。自1999年Ryoo等[4]以有序介孔硅MCM-48为模板，蔗糖为孔碳

7、材料为正相结构，在应用方面各有其优势。但碳源合成出有序介孔碳CMK-1以来，介孔碳材料硬模板法合成过程耗时长，步骤繁多，其首先需要收稿日期：2009-07-27。收修改稿日期：2009-09-16。国家-广东联合基金资助项目(No.U0734005)。＊通讯联系人。E-mail：tliuyl@jnu.edu.cn；会员登记号：S060017521P。第一作者：邱会华，女，24岁，硕士研究生；研究方向：纳米碳材料。102无机化学学报第26卷经过溶胶-凝胶等过程合成出有序介孔硅材料，再等手段对样品进行表征，结果表明最终合成的介孔以之为模板，经