本文通过软模板法制备介孔碳材料,并对所制备的介孔碳材料进行了功能化修饰,以此来改善介孔碳材料的各方面的性能,如导电性和浸润性等,使其具有更广泛的用途。实验内容主要分为以下几部分:(1)镍氮修饰超高比表面介孔碳的制备及其电化学性能的研究:以三嵌段共聚物F127为模板剂,以A阶酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯(TEOS)作为结构强化剂,氯化镍和尿素作为添加剂,利用蒸发诱导自组装法(EISA)制备了具有超高比表面积和良好导电性的介孔碳材料。利用透射电镜(TEM)、小角度XRD衍射和氮气吸附测试对所制备材料进行了结构表征,结果表明:介孔碳材料在进行改性后依然保持了良好的孔道结构,呈现出二维六方有序介观结构,均匀的孔径尺寸(大约5.3 nm),超大孔体积(大约3.80 cm3/g),超高的比表面积(可高达2800 m2/g),所有BET比表面积均为介孔所贡献。利用广角XRD和拉曼光谱测试分析证明了介孔碳材料在低温碳化后的石墨化程度明显提高,广角XRD和原子吸收光谱证明了镍元素的存在并测定了其含量。利用电化学工作站对其电化学性能进行了测试:在碱性电解质溶液中,经过不同的速率扫描后,其CV曲线呈现大致的矩形,并且在碱性电解质溶液中测的其最大比电容为210 F/g,并对其进行了循环性能测试,循环充放电200次后,依然保持了较高的电容量。(2)铁氮功能化修饰有序介孔碳的制备及对甲基橙吸附性能研究:以A阶酚醛树脂为碳源,以F127为模板剂,硝酸铁和尿素为添加剂,正硅酸乙酯为结构增强剂,利用蒸发诱导自组装法(EISA)制备了铁氮功能化修饰介孔碳,采用透射电镜(TEM),氮气吸附和X射线(XRD)等手段对其进行了表征,结果表明:在铁氮功能化修饰后,介孔碳依然保持了较好的二维六方结构(p6mm),同时浸润性具有明显提高。所制备样品具有较大的比表面积可以高达1483 m2/g,比表面积随着铁的添加量的增加呈现降低的趋势,有序度也会随之降低。在吸附有机染料甲基橙的实验中,所制备的铁氮修饰有序介孔碳对甲基橙的吸附可以达到196.76mg/g,最大吸附率可以达到98.5%。并且对其吸附动力学进行了研究和吸附平衡性能研究。(3)镍氮修饰有序介孔碳材料对中药红花废水溶液的吸附能力的研究:通过实验可以看出,经过镍和氮共同修饰后,有序介孔碳材料的浸润性得到很好的改善。对于中药红花废水溶液的表现出良好的吸附性能,0.3 Ni-N-OMC相比较于样品N-OMC,具有更大的吸附量和对红花废水溶液更高的吸附去除率,两组样品对红花废水溶液的最大吸附量分别为608.7 mg/g和556.8 mg/g,而吸附去除率分别为93.8%和86.3%。吸附动力学准一级和准二级动力学拟合结果表明:镍氮修饰后的有序介孔碳材料对中药红花废水的吸附过程符合吸附动力学准一级动力方程。Langmuir和Freundlich吸附等温方程的拟合结果表明:镍氮修饰后的有序介孔碳材料对红花废水溶液的吸附符合Freundlich吸附等温方程的拟合结果。而再生实验显示了镍氮功能化修饰有序介孔碳材料对红花废水溶液的良好的重复利用性能。