富勒烯和碳纳米管等新型炭材料的发现,使炭材料的研究倍受关注。作为一种新型炭材料,泡沫炭具有比表面积高、孔隙发达、密度小、耐高温、耐腐蚀等优点,在催化、净化、医疗、航空航天、军事及民用工业有着广泛应用前景。目前泡沫炭的制备主要以煤焦油沥青、石油中间相沥青、高聚物等通过自裂解发泡法、物理发泡法及模板法制备。对泡沫炭原料范围的扩展及制备方法的改进有着重要的现实意义和理论价值。本文旨在于利用木屑这一低成本的可再生资源为原料,经过液化、液化木材树脂化、发泡、炭化、活化等工艺分别制备出多孔泡沫炭、蜂窝状泡沫炭及网状泡沫炭；并将网状泡沫炭与TiO2复合制备复合光催化剂；研究中通过热重分析、X-射线衍射分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、低温氮气吸附分析及气相甲苯的吸附与降解等方法对制备材料进行了表征。本文对泡沫炭、木材液化研究现状进行了综述,在此基础上介绍了本课题的研究背景、方案、内容、创新点及主要研究方法。研究中以落叶松木屑、桦木木屑、落叶松综纤维素等为原料,通过木材液化、热塑性树脂化及高温裂解炭化等过程,制备了木质基多孔泡沫炭,产物表观密度在0.34～0.50g/cm3之间,经800℃高温处理后,比表面积达到400m2/g以上,平均孔径在1.85～2.35nm之间。以落叶松木屑、桦木木屑、落叶松综纤维素等为原料,通过木材液化、热固性树脂化、物理发泡制备了木质基热固性树脂泡沫,并进一步在高温下炭化,制备了木质基蜂窝状泡沫炭,产物由孔泡壁、韧带及节点组成的不规则六边形或五边形孔泡构成,孔泡尺寸在100～300μm之间,表观密度在0.02g/cm3左右,经800℃高温处理后,比表面积达到400m2/g以上,微观孔隙以微孔为主,平均孔径在1.88～1.99nm之间。以木质基热固性树脂泡沫为前驱体,分别以KOH和H3P04为活化剂,经高温活化制备了木质基网状泡沫炭,产物由相互连接的韧带和节点组成的不规则六边形或五边形孔泡构成,孔泡间相互贯通,表观密度为0.02～0.80g/cm3,经700℃氢氧化钾活化的网状泡沫炭比表面积可达到1100m2/g,孔径呈双峰分布特征,微孔主要集中在0.44～0.45nm,中孔主要集中在3～4.5nm之间,经800℃活化后,比表面积甚至可达到近2000m2/g。以钛酸四丁酯为钛源,以网状泡沫炭为载体,通过溶胶-凝胶法合成了TiO2/泡沫炭复合光催化剂,泡沫炭的高比表面积促进了反应物的富集,泡沫炭抑制了TiO2由锐钛型向金红石型的转变,使TiO2的平均粒径由9.2nm减小到7.1nm,提高了催化剂的比表面积,从而明显提高了TiO2的光催化性能,复合催化剂的气相甲苯降解率最高可达到近90%。复合催化剂的比表面积以微孔为主,最高比表面积为394.97m2/g,微孔表面积最高为339.64m2/g,微孔对于提高催化性能起着更为关键的作用。