自組裝路線合成新型介孔碳及雜化碳材料.pdf

1、利用超分子有序聚集體為模板已經(jīng)成功合成出具有不同介觀結構的無機固體材料。目前利用超分自組裝合成有序介孔聚合物和介孔碳的研究不斷深入，同時使得對表面惰性的介孔碳材料進行功能化及形貌控制成為新的熱點。 本文利用超分子自組裝路線合成新型介孔碳，研究其結構與形貌；合成雜化介孔碳及復合材料，探討其初步應用。 全文共分六章，第一章為文獻綜述，主要介紹了超分子模板法合成介孔聚合物和介孔碳材料的研究現(xiàn)狀。 第二章介紹了利用直接三

2、嵌段共聚物有機-有機自組裝過程合成氟功能化介孔碳。有機前驅物為苯酚，功能單體對氟苯酚和甲醛，有機結構導向劑為三嵌段共聚物F127。XRD，TEM，Raman，F(xiàn)T-IR和氮吸附表明，經(jīng)900℃高溫碳化后的氟功能化介孔碳具有高度有序的介孔結構，大比表面積(693-998m2/g)和孔容(0.43-0.70cm3/g)，均一的孔徑(3.0-4.3nm)，以及C-F共價鍵。二維六方和三維體心立方介觀結構可以通過調節(jié)對氟苯酚和苯酚或者苯酚和三嵌

3、段共聚物的比值得到。與裸電極，純介孔碳FDU-15修飾電極相比氟化介孔碳修飾電極顯示了較高的電子傳遞速率。該結果進一步表明氟化介孔碳材料在電催化等方面具有潛在應用前景。 第三章主要介紹了高二氧化鈦含量介孔C-TiO2復合材料的合成。采用直接三嵌段共聚物為模板，“酸堿對”(TiCl4，Ti(OC4H9)4)為鈦源，甲階酚醛樹脂為碳源，合成有序介孔碳/氧化鈦納米晶復合材料。復合材料具有高比表面積(207-274m2/g),大孔容(0

4、.15-0.25cm3/g)，均一的孔徑(3.2-4.3nm)和高結晶度的銳鈦礦納米晶墻壁，納米晶銳鈦礦由無定型碳粘連。二氧化鈦的含量高達87wt％。介孔碳/二氧化鈦納米晶復合材料能有效負載蛋白。 第四章研究了表面活性劑復配體系對介孔碳介觀結構以及宏觀形貌的影響?？疾炝藘捎H性表面活性劑F127和反相25R4復配體系對介觀結構和宏觀形貌的影響。隨著體系中25R4含量的增加，VH/VL值降低，所得介孔材料介觀相由三維體心立方向二維六