新型多孔碳材料的制备及其染料吸附特性研究
分级多孔碳材料的制备及应用研究
4、生物医学
结论 模板技术制备多孔碳材料具有制备方法简单、可控性好等优点，在电化学能 源存储、光电催化、环境污染治理和生物医学等领域展现出广泛的应用前景。然 而，目前模板技术制备多孔碳材料仍存在一些不足之处，如模板的选取和使用受 限、制备成本较高等。
4、生物医学
因此，未来的研究应致力于开发新型的模板技术，降低制备成本，提高生产 效率，同时进一步拓展多孔碳材料在各领域的应用范围。
在浸泡处理过程中，模板与前驱体溶液充分接触，实现模板与前驱体的有机 结合。热解及碳化步骤则是去除模板并形成多孔碳材料的关键环节。通过控制热 解温度、气氛和时间，可以进一步调节多孔碳材料的孔结构、比表面积和孔容积 等参数。
模板技术制备多孔碳材料
此外，浸泡时间和温度也是影响多孔碳材料性能的重要因素。在适当的浸泡 时间和温度下，模板和前驱体溶液能够充分相互作用，从而有利于生成具有优良 性能的多孔碳材料。
分级多孔碳材料的制备方法
生物途径主要是利用微生物，如菌、真菌等来制备分级多孔碳材料。这种 方法是将微生物与碳源混合在一起，然后控制生长条件，使得微生物繁殖并形成 多孔结构。
分级多孔碳材料在电化学能源领 域的应用
分级多孔碳材料在电化学能源领域的应用
分级多孔碳材料在电化学能源领域具有广泛的应用，主要包括超级电容器、 电池和燃料电池等。分级多孔碳材料可以作为电极材料，提高电极的导电性和电 化学性能。例如，分级多孔碳材料可以用于制备高能量密度的锂离子电池电极， 同时具有良好的循环稳定性和倍率性能。此外，分级多孔碳材料还可以作为燃料 电池的电极材料，提高电极的导电性和耐腐蚀性。
结论
如何进一步提高分级多孔碳材料的电化学性能等。希望通过不断的研究和创 新，能够克服这些问题，推动分级多孔碳材料的进一步应用和发展。
多孔碳材料的制备与应用
多孔碳材料的制备与应用摘要:多孔碳材料不仅具有碳材料化学稳定高、导电性好等优点，由于多孔结构的引入，还具有比表而积高、孔道结构丰富、孔径可调等特点，在催化、吸附和电化学储能等方而都得到了广泛的应用。
本文综述了微孔、介孔、大孔及多级孔碳等多孔碳材料的最新研究进展，重点介绍了多孔碳孔道结构的调控，并对多孔碳材料的应用进行了展望。
关键词:多孔碳；模板合成；活化合成；有序孔道Abstract: Porous carbon with large specific surface area，tunable porous structure，high stability and good electron conductivity，has attracted considerable attention due to its promising applications in the fields of catalyst，catalyst support，absorption and electrochemical energy storage．This manuscript reviews recent development in the fabrication of microporous carbon，mesoporous carbon，macroporous carbon and hierarchically porous carbon with both ordered and disordered porous structures.The so-called soft- and hard-template methods are efficient in tuning the porous structures and morphologies of carbon materials.The potential applications of porous carbon materials are also highlighted in this review．Key words porous carbon:template synthesis; activation preparation; ordered porous channels一．引言多孔碳材料是指具有不同孔结构的碳材料，其孔径可以根据实际应用的要求(如所吸附分子尺寸等)进行调控，使其尺寸处于纳米级微孔至微米级大孔之间。
一种新型磁性多孔碳的制备及其吸附性能研究
一种新型磁性多孔碳的制备及其吸附性能研究
崔燕;康伟伟;胡季帆;刘旭光;马江微;雍辉
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2022(53)8
【摘要】选取1,5-二羟基萘和二茂铁分别为碳源和铁源,无水乙醇为溶剂,通过溶剂热法、KOH活化和HNO_(3)酸化制备了磁性多孔碳(MC),并将其应用于油品中二苯并噻吩(DBT)的吸附脱除。
利用SEM、BET、TG、FTIR等表征手段对MC的形貌和结构进行分析,结果表明:MC具备丰富的孔隙和良好的表面活性,比表面积达到1096.63 m^(2)/g,吸附能力优异,饱和吸附量为130.31 mg/g。
吸附行为符合非均一、吸热的、多层物理吸附过程,与准一级动力学模型和Freundlich等温模型相匹配。
此外,MC借助磁场可轻易实现粉体吸附剂的快速分离回收再利用,是一种有应用潜力的吸附材料。
【总页数】6页(P8128-8133)
【作者】崔燕;康伟伟;胡季帆;刘旭光;马江微;雍辉
【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院;山西医科大学医学科学院;太原理工大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703;TQ424
【相关文献】
1.聚偏氯乙烯制备多孔碳吸附剂及其二氧化碳吸附性能研究
2.Fe3O4/C磁性多孔碳材料的制备及其对品红的吸附
3.沙柳基磁性多孔炭的制备及其吸附亚甲基蓝性能研究
4.一步法制备磁性多孔碳及高效吸附卡马西平
5.磁性甲壳素多孔碳球的制备及对姜黄素的吸附
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
一、什么是多孔碳材料
多孔碳材料是指具有一定的孔隙度和孔径分布的碳材料。
它具有大的
比表面积、良好的化学稳定性和导电性能，因此在多个领域有着广泛
的应用。
二、多孔碳材料的制备方法
1. 碳化方法：通过碳化有机物质得到多孔碳材料。
常用的碳源有聚合物、生物质和天然矿物。
制备方法包括高温炭化、半焦炉碳化和气相
碳化等。
2. 模板法：将具有孔隙度的材料作为模板，在其表面包覆一定的碳源，再进行炭化处理，即可得到多孔碳材料。
常用的模板材料有硅胶、纳
米颗粒、纤维素等。
3. 化学法：利用化学反应在材料表面或内部引入孔道，得到多孔碳材料。
常用的化学处理包括氧化、酸洗、碱洗等。
三、多孔碳材料的应用领域
1. 电化学储能领域：多孔碳材料在锂离子电池和超级电容器中有着广
泛的应用，因其具有大的比表面积和导电性能。
2. 气体吸附领域：多孔碳材料在吸附剂领域有着重要的应用，如制备
吸附天然气的催化剂、空气净化等。
3. 催化剂领域：多孔碳材料可以制备成各种形貌的催化剂，具有高度的催化性能和选择性，应用于催化加氢、催化裂化、脱氮等反应。
4. 生物医学领域：多孔碳材料可以用于药物递送、生物成像等，具有良好的生物相容性和生物活性。
总之，多孔碳材料具有广泛的应用前景，不断发展和创新制备方法，将会在各个领域得到更为广泛的应用。
芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究
芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究一、本文概述活性炭作为一种多孔性炭质材料，因其具有丰富的孔隙结构、巨大的比表面积和优良的吸附性能，被广泛应用于水处理、空气净化、脱色、催化剂载体等多个领域。
芦竹作为一种常见的生物质资源，其生物质炭化制备活性炭具有环保、可再生、成本低廉等优势，近年来受到了广泛关注。
本文旨在探讨芦竹活性炭的制备方法、表征手段以及吸附性能，以期为其在实际应用中的推广提供理论依据和技术支持。
本文将详细介绍芦竹活性炭的制备过程，包括原料选择、预处理、炭化、活化等关键步骤，并探讨不同制备条件对活性炭性能的影响。
通过一系列表征手段，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积及孔径分布分析、表面化学性质分析等，对芦竹活性炭的微观结构和表面性质进行深入研究。
通过吸附实验，研究芦竹活性炭对不同污染物的吸附性能，包括吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学等方面，并探讨其吸附机理和实际应用潜力。
本文的研究将为芦竹活性炭的制备和应用提供有益参考，同时也有助于推动生物质活性炭的研究与发展，为实现资源的有效利用和环境的可持续发展做出贡献。
二、芦竹活性炭的制备选择生长良好、无病虫害的芦竹作为原料，经过清洗、干燥、切割等预处理后，将其破碎成一定粒度的芦竹粉末。
这个过程中，芦竹粉末的粒度对后续活性炭的孔结构和性能有重要影响，因此需要通过试验确定最佳粒度。
接下来是碳化处理。
将芦竹粉末置于碳化炉中，在惰性气氛（如氮气）保护下，以一定的升温速率升温至碳化温度，保持一定时间后，进行自然冷却。
碳化过程中，芦竹中的挥发分被去除，形成初步的炭化结构。
碳化温度和时间是影响活性炭性能的关键因素，需要通过试验进行优化。
最后是活化处理。
将碳化后的芦竹炭置于活化炉中，通入活化剂（如水蒸气、二氧化碳或空气），在一定温度下进行活化反应。
活化过程中，芦竹炭的表面结构和孔结构得到进一步发展，形成丰富的微孔和中孔。
活化剂的种类、浓度、活化温度和时间等因素对活性炭的孔结构和吸附性能有重要影响。
多孔碳材料的制备
多孔碳材料的制备多孔碳材料是一种具有高度孔隙结构的碳材料，具有广泛的应用前景。
它具有较大的比表面积和孔隙体积，不仅可以用于吸附材料、电容器电极材料、催化剂载体等领域，还可以应用于能源存储、环境污染处理、生物医学等领域。
多孔碳材料的制备方法多种多样，其中常见的方法包括模板法、溶胶-凝胶法、碳化法等。
下面将针对这些方法进行详细介绍。
第一种制备多孔碳材料的方法是模板法。
模板法是利用一种模板物质作为模板，在其周围构筑碳前体物质，经过炭化或焙烧后去除模板物质得到多孔碳材料。
常用的模板物质有聚苯乙烯微球、硅胶、氧化铁纳米颗粒等。
这种方法制备的多孔碳材料具有孔隙结构规整、孔径均一的特点。
第二种制备多孔碳材料的方法是溶胶-凝胶法。
溶胶-凝胶法是将适当溶剂中的碳前体物质溶胶通过凝胶反应生成凝胶体，再经过干燥和焙烧等处理得到多孔碳材料。
这种方法制备的多孔碳材料具有孔隙结构可调控、比表面积较大的特点。
第三种制备多孔碳材料的方法是碳化法。
碳化法是将含碳物质经过高温热解或炭化处理得到多孔碳材料。
常用的碳化物包括聚合物、天然有机物和无机化合物等。
这种方法制备的多孔碳材料具有孔隙结构可调控、热稳定性好的特点。
在实际制备多孔碳材料的过程中，还可以通过调控碳前体物质的种类、添加助剂以及控制炭化或焙烧条件等方法来改变多孔碳材料的孔隙结构和性能。
例如，可以通过选择不同的碳前体物质和不同的碳化温度来调控多孔碳材料的孔径和孔隙分布。
多孔碳材料的制备方法多样化，可以根据不同的需求选择合适的方法。
随着科学技术的不断进步，人们对多孔碳材料制备方法的研究也在不断深入，相信未来会有更多创新的制备方法出现，为多孔碳材料的应用提供更多可能性。
新型多孔材料的制备与气体吸附性能研究
新型多孔材料的制备与气体吸附性能研究引言在当今社会，随着工业的发展和人们生活水平的提高，各种环境污染问题日益突出。
其中，大气污染是影响公众健康的重要因素之一。
为了改善大气污染，科学家们致力于研究新型多孔材料的制备与气体吸附性能。
本文将探讨多孔材料的制备方法及其在吸附有害气体方面的应用。
多孔材料的制备方法多孔材料的制备方法主要有物理法、化学法和生物法。
物理法主要通过机械或热膨胀等手段制备多孔材料，如发泡材料。
化学法则通过化学反应或溶剂蒸发等方法制备多孔材料，如氧化铝、氧化硅等。
生物法则借助生物生长过程制备多孔材料，如海绵状材料。
在制备过程中，科学家们可以通过调控制备条件和添加不同的助剂等手段来控制材料的孔隙结构和尺寸。
多孔材料在环境治理中的应用多孔材料具有高比表面积和多孔度等特点，因此具备出色的吸附性能。
在环境治理中，多孔材料被广泛应用于有害气体的去除。
目前的研究主要集中在吸附甲醛、苯系物质、重金属离子等有害物质。
甲醛是室内装修和家具中常见的有害物质，长期暴露于高浓度的甲醛会对人体健康造成危害。
通过改变多孔材料的孔隙结构和化学组成，科学家们可以使其具有较高的甲醛吸附能力。
研究发现，一种基于金属有机骨架材料的多孔材料具有良好的甲醛吸附性能，且具有较好的循环利用能力。
苯系物质是许多工业废水中广泛存在的有机污染物之一，对生态环境和人体健康造成威胁。
多孔材料在处理苯系物质废水中表现出了极高的吸附能力。
一些纳米多孔材料的研究显示，它们对苯系物质具有较好的选择性吸附能力，并能够在吸附饱和后进行有效的再生。
重金属离子是另一类常见的环境污染物，对水体生态系统造成严重破坏。
科学家们通过制备多孔材料，如氧化铁、炭材料等，可以有效去除水中的重金属离子。
这些多孔材料具有较高的吸附容量和选择性，能够实现重金属离子的高效去除。
结论新型多孔材料的制备与气体吸附性能研究对于环境治理具有重要意义。
通过调控多孔材料的制备方法、添加助剂等手段，科学家们能够获得具有多样化吸附性能的多孔材料。
多孔碳吸附碘
多孔碳吸附碘多孔碳是一种具有高度孔隙结构的材料，广泛应用于气体吸附、催化剂载体和分离技术等领域。
其中，多孔碳吸附碘是近年来备受关注的研究课题之一。
本文将从多孔碳材料的制备方法、碘的吸附特性以及多孔碳吸附碘的应用等方面进行探讨。
一、多孔碳的制备方法多孔碳的制备方法多种多样，常见的有模板法、硬模板法和自模板法等。
模板法是将模板物质（如聚苯乙烯微球、硅胶球等）与碳源混合，经过热解后去除模板物质，形成孔隙结构。
硬模板法是利用硬质模板物质（如硅胶、氧化铝等）形成孔隙结构，然后再经过热解得到多孔碳。
自模板法则是利用碳源本身的结构，在高温下形成孔隙结构。
二、碘的吸附特性碘是一种常见的非金属元素，具有强烈的活性和高度的挥发性。
在环境中，碘主要以无机离子形式存在，如碘酸盐、碘化物等。
多孔碳材料具有高度的孔隙结构，使其具有较大的比表面积和孔容，因此具有良好的吸附性能。
研究表明，多孔碳对碘具有较高的吸附能力和选择性，能够在低浓度的碘溶液中有效吸附碘离子。
多孔碳吸附碘在环境污染治理、核废料处理和医学领域等方面具有广泛的应用前景。
在环境污染治理方面，多孔碳材料可以应用于水处理、废气治理等领域，通过吸附碘离子来净化环境。
在核废料处理方面，多孔碳材料可以用于吸附和分离放射性碘离子，以减少对环境的影响。
在医学领域，多孔碳材料可以用于碘摄取剂的制备，用于治疗甲状腺疾病和放射性碘治疗。
四、多孔碳吸附碘的机制多孔碳吸附碘的机制主要包括物理吸附和化学吸附两种。
物理吸附是指碘与多孔碳表面之间的相互作用力，包括范德华力和表面张力等。
化学吸附则是指碘与多孔碳表面发生化学反应，形成化学键。
研究表明，多孔碳材料对碘的吸附主要是物理吸附为主，但化学吸附也存在一定程度的贡献。
多孔碳吸附碘是一种具有潜在应用价值的技术。
多孔碳材料的制备方法多种多样，可以根据具体需求选择合适的制备方法。
多孔碳具有良好的吸附性能，对碘具有较高的吸附能力和选择性。
多孔碳吸附碘在环境污染治理、核废料处理和医学领域等方面具有广泛的应用前景。
实验11多孔材料的制备及气体吸附性能测试
实验11 多孔材料的制备及气体吸附性能测试实验目的1.了解掌握多孔聚合物材料的实验制备方法。
2.理解气体分子单层或多层物理吸附理论及BET公式，掌握BET法测定多孔材料比表面积的原理和方法。
3.理解掌握多孔材料的气体吸附性能的评价方法。
实验原理根据孔半径的大小，固体表面的细孔可以分成三类：微孔，孔径小于2nm，活性炭、沸石、分子筛会有此类孔；中孔，孔径2~50nm，多数超细粉体属这一范围；大孔，孔径大于50nm，Fe3O4、硅藻土等含此类孔。
多孔材料的制备和比表面积，孔隙分布测试已逐步引起人们的普遍重视。
各种多孔材料已经广泛应用于药品、陶瓷、活性炭、碳黑、油漆和涂料、医学植入体、推进燃料、航天隔绝材料、燃料电池、储氢，储甲烷材料以及CO2、SO2等温室气体或有害气体的捕捉和分离的研究。
气体与清洁固体表面接触时，在固体表面上气体浓度高于气相，这种现象称为吸附。
吸附气体的固体称为吸附剂；被吸附的气体称为吸附质。
测定吸附量的一般原则是在一定的温度下将一定量的吸附剂至于吸附质气体中，达到吸附平衡后根据吸附前后气体体积和压力的变化或直接称量的结果计算吸附量。
根据吸附剂表面与吸附质分子间作用力的性质不同，吸附可以分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附是指被吸附分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，即范德华力，是一种可逆吸附过程。
物理吸附的特征是固体表面和吸附质分子不发生任何化学反应，吸附过程进行的较快。
工业上常利用物理吸附的可逆性，通过改变操作条件，使吸附的物质脱附，使吸附剂再生，从而达到分离的目的。
此外，物理吸附也用于测定固体材料的比表面积、孔容和孔径分布。
图1. 多孔材料的气体吸附示意图一种优良吸附剂通常具有大的比表面积。
因为对于特定的吸附剂与吸附质来说，吸附量随比表面积（单位质量的物质具有的所有表面积）的增大而增大。
所以吸附剂多是多孔或者分散的很细的物质。
基本设想是测出在吸附剂表面上某种吸附质分子铺满一层所需的分子数（如图1），再乘以该吸附质每个分子所占的面积，即为该材料的比表面积。
多孔碳材料
多孔碳材料多孔碳材料是一种具有特殊孔隙结构的碳材料，具有较高的比表面积和丰富的表面活性位点，被广泛应用于能源存储、环境净化、催化剂载体等领域。
多孔碳材料的制备方法多样，可以通过物理法、化学法和生物自组装法等不同途径制备得到。
多孔碳材料的主要特点之一是其较大的比表面积。
多孔结构使得碳材料的比表面积大幅增加，从而增强了材料的吸附能力和表面反应活性。
比表面积的增加可以增大材料表面与待吸附物质或反应物质的接触面积，从而提高反应速率和增强吸附效果。
例如，在能源存储领域，利用多孔碳材料的大表面积可以提高电极的电化学性能，增大电容量和提高电子传导速率。
此外，多孔碳材料还具有良好的化学稳定性和高温稳定性。
由于碳材料的化学稳定性较高，它可以在不同环境下长时间稳定地应用。
这使得多孔碳材料成为一种理想的催化剂载体或支撑材料，可以用于各种催化反应。
多孔碳材料的孔隙结构也对其性能有重要影响。
适当的孔隙大小和分布可以提供合适的传质通道，有利于物质的扩散和运移。
孔隙结构还可以调控材料的表面性质，如亲水性、疏水性等，从而影响材料的吸附效率和选择性。
因此，在制备多孔碳材料时，常常需要控制孔隙大小和分布，以获得优良的性能。
在能源存储方面，多孔碳材料被广泛应用于电池和超级电容器等能源储存设备。
多孔碳材料作为电极材料，可以提供更多的电荷传输路径和更大的电荷存储容量，从而提高储能效率和功率密度。
此外，多孔碳材料还具有良好的电子导电性和机械强度，使其成为适合用作电极材料的理想候选。
在环境净化领域，多孔碳材料可以作为吸附剂用于废水和废气处理。
多孔碳材料的大比表面积和丰富的孔隙结构可以提供更多的吸附位点，有效吸附和去除废水中的有害物质和废气中的污染物。
此外，多孔碳材料还可以通过控制孔隙大小和表面性质，选择性地吸附不同分子大小和极性的物质，提高处理效果。
综上所述，多孔碳材料具有较大的比表面积、良好的化学稳定性和高温稳定性，在能源存储和环境净化领域具有重要应用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新型多孔碳材料的制备及其染料吸附特性研
究
随着工艺技术的不断革新和发展，新型多孔碳材料逐渐得到了
广泛的应用。这种材料具有较大的孔洞结构和极好的表面性能，
可以广泛运用于催化剂、气体分离和吸附剂等多个领域。本篇文
章主要研究新型多孔碳材料的制备及其在染料吸附方面的特性研
究。
一、新型多孔碳材料制备研究
1. 碳材料的制备方法
目前比较流行的碳材料制备方法有各种化学方法、物理方法和
生物法。其中，化学方法主要有催化剂法、水热法、溶胶凝胶法、
热解法等。
2. 新型多孔碳材料的制备方法
目前新型多孔碳材料的制备方法主要有胶体晶体法、水热合成
法、分子筛法、氮化碳材料法、碳化发泡法等。这些方法不仅可
以制得不同形态的新型多孔碳材料，同时还可以调控理化性质以
满足不同需求。
二、新型多孔碳材料在染料吸附中的应用特性研究
1. 染料吸附机理研究
经实验研究发现，新型多孔碳材料在染料吸附中存在着多种吸
附机制，如静电作用、π电子相互作用、氢键作用等。这些机制在
不同条件下的占比也不同，需要结合实际的应用情况进行具体的
分析和研究。
2. 吸附性能研究
通过实验研究发现，新型多孔碳材料具有优异的染料吸附性能，
可以吸附各种有机染料。同时，不同材料的吸附性能和吸附量也
存在着差异。这些性能差异的原因主要在于多孔碳材料的孔径和
孔结构不同，以及表面活性中心的不同。
3. 工艺条件对染料吸附的影响
经过一系列的实验研究发现，在染料吸附的工艺条件中，如溶
液浓度、温度、pH值等参数都会对染料吸附产生重大的影响。因
此，在实际的应用过程中需要对一系列的工艺条件进行优化，以
达到最佳的吸附效果。
三、新型多孔碳材料在某种具体染料吸附中的效果实例
本文研究了新型多孔碳材料在甲酸绿染料的吸附实验中的效果。
结果显示，在一定的工艺条件下，新型多孔碳材料可以很好地吸
附甲酸绿染料，吸附效果达到了80%以上。同时，吸附后的甲酸
绿染料可以经过一定的处理后，得到高纯度的甲酸绿染料。
结论
新型多孔碳材料在各个领域中都得到了广泛的应用。在染料吸
附中，这种材料的吸附效果和吸附机理都得到了深入的研究和探
索。因此，将来在这个领域中的应用将会得到进一步扩展和发展，
对环境保护和资源利用都将起到积极的推动作用。