双峰孔分布薄壁中孔碳的便捷制备.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao1JuneActaP．一Chim．Sin．2012，28(6)，1525—1532l525[Article]doi：l0．3866／PKU．WHXB201203271www．whxb．pku．edu．cn双峰子L分布薄壁中孑L碳的便捷制备王羽董会耿靓隗罡朱月香谢有畅(北京大学化学与分子工程学院，分子动态与稳态结构国家重点实验室，北京分子科学国家实验室，北京100871)摘要：以廉价的氧化铝为模板制备薄壁中孔碳材料，且可在制备过程中方便地对碳材料的孔结构、微孔率等参数进行调控．以原位聚合的酚醛树脂为碳源取代蔗糖，简化了制

2、备流程．制得的碳材料不仅可以较好地复制氧化铝模板的孔结构，且比表面积比以蔗糖为碳源的样品显著提高．在此基础上，选用模板堆积孔径与模板自身直径差异较大的长棒状氧化铝为模板。成功地以一种模板、经过一次聚合．碳化过程制备出了具有双峰孔分布(PSD)结构的薄壁碳材料，两个峰分别位于4nm附近的较小中孔区和13nm附近的较大中孔区．此外，所得碳材料的比表面积(>1800m·g-1)和孔容(>4．5cm。·g-1)均很高，而微孔率却较低，具有优异的中孔特性．将所得碳材料用作电化学电容器的电极，电容可达200F·g～，且当电流密度从0．1A·g。升至1．0A·g。时，比电容仅衰

3、减1O％，表现出良好的电容性能．关键词：中孔碳材料：薄壁；可控制备：双峰孔分布：酚醛树脂：电化学电容器中图分类号：0646FacileSynthesisofBimodalMesoporousCarbonwithThinPoreWallsWANGYuDONGHuiGENGLiangYUGangZHUYue—XiangXIEYou-Chang(BeijingNationalLaboratoryforMolecularSciences．StateKeyLaboratoryforStructuralChemistryofUnstableandStableSpecies，C

4、ollegeofChemistryandMolecularEngineering,PekingUniversity,Beijing100871，R．China)Abstract：Mesoporouscarbonmaterialsarerequiredforapplicationinvariousareas．1nourpreviouswork，wesuccessfullypreparedmesoporouscarbonwiththinporewallsusinginexpensivey-aluminaasatemplateandsucroseasthecarbons

5、ource．andproposedamechanismforthesyntheticprocess．Inthiswork，othercarbonsourcewasexploredtoimprovethesyntheticprocessandobtainabetterunderstandinqofthesyntheticmechanism．Comparedwithsucrose，phenolicresingeneratedinsituasthecarbonprecursorcanformacompleteandrobustcarbonIayeronthetempla

6、tesur『aceinonepolymerizationandcarbonizationprocedure，simplifyingthesyntheticprocess．Inaddition，thespecificsurfaceareasofthecarbonmaterialsweregreatlyincreasedwhenphenolicresinwasusedasthecarbonprecursor．Accordingtotheproposedsyntheticmechanism，themesoporesofthecarbonmaterialshadtwoso

7、urces：theremovaloftemplatepartces．andtheoriginalporesofthetemplate．WhenthesizeoftemplateporesdifferedsignificantlyfrOmthatofthelemplateparticles．theobtainedcarbonmaterialspossessedabimodalporesizedistribution(PSD)atabout4and13nm．1nthiswork，carbonmaterialwithabimodaIPSDinthemesoporeran

8、gewas