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多孔炭材料的結(jié)構(gòu)及其廣闊的發(fā)展前景

更新時間:2025-06-03 點擊次數(shù):323

多孔炭材料是有不同尺寸孔結(jié)構(gòu)的炭素材料,其具有高度發(fā)達(dá)的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu),其孔徑大小可W從分子大小的超細(xì)納米級微孔到適于微生物活動的微米級細(xì)孔,按照純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)的規(guī)定,按其孔徑的大小可レッ分為微孔(<2nm)、中孔(2-50nm)和大孔(>50nm)H種。


作為一種新材料,其具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐高溫,耐腐蝕,使其在催化、裡電池電極材料、吸附、儲氨、電容器等領(lǐng)域展示出優(yōu)異的應(yīng)用前景因此大量研究人員專注于多孔炭材料的制備及應(yīng)用研巧。


中孔炭材料就是具有中孔結(jié)構(gòu)的炭材料,一般具有較高的比表面積和孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的制備方法其孔徑大小也各不相同fwi。孔徑分布較窄的中孔炭微球,在分子吸附和分離方面具有很好的應(yīng)用前景。


因此,中孔炭材料的制備過程中,對于孔徑的控制是一個十分重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的活化法制備的炭材料其孔結(jié)構(gòu)多為微孔,只能吸附小分子物質(zhì),對于一些直徑較大的分子吸附效果很差,而中孔炭材料在這方面有很良好的表現(xiàn)。


與此同時,中孔炭材料在電化學(xué)領(lǐng)域也有很重要的應(yīng)用,制備高比表面積和大孔容,窄孔徑分布的中孔炭微球作為電極材料,可W提高電容器的比容量、倍率性能和循環(huán)壽命所W對中孔炭材料的研究工作是很有意義的。


近些年來,越來越多的研究關(guān)注于中孔炭材料的制備,因此中孔炭材料的各種制備方法應(yīng)運而生,制備高比表面積,豐富的孔結(jié)構(gòu)和較窄的孔徑分布的中孔炭材料一直是材料領(lǐng)域的熱口。


目前,對中孔炭材料的研究較為集中于對其形貌控制或特殊功能化。塊狀、纖維狀的炭材料在某些領(lǐng)域具有局限性,而中孔炭球因其形狀規(guī)則,有較好的耐熱、高強度及耐磨損等特點,在催化、電化學(xué)、吸附等領(lǐng)域有比較廣闊的發(fā)展前景。







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