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碳分子筛微球(CMSm)是超微孔球形多孔碳质的功能材料。由于其具有独特的孔结构、高比表面积、稳定的结构等特点,在吸附与分离、储存、催化、电化学等多个领域应用广泛。然而,CMSm的孔结构、形貌难控制,使得其应用受限。因此设计采用多嵌段聚氧乙烯聚氧丙烯聚合物PE6800为模板,以间氨基酚醛的单体水相自组装结构为前驱体,经原位聚合及碳化制备出可调孔结构、可控形貌的CMSm。利用氮吸附、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)及热重分析(TG)等现代结构分析技术对碳化前后产物的孔结构、化学结构、形貌、热性能及储氢性能进行了表征。研究了原位组装、聚合条件、碳化工艺及不同孔调节剂对CMSm结构的影响。主要研究工作分述如下:一、自组装有机前驱体碳分子筛微球的制备研究:以PE6800为软模板,间氨基苯酚(MAP)、六亚甲基四胺(HMT)有机单体自组装结构为前驱体,合成了CMSm。研究了不同碳化温度、升温速率、表面活性剂及扩孔剂加入浓度等对CMSm结构的影响。采取氮气吸附、FT-IR、TEM和TG等分析了材料性能特性。结果表明:400℃模板分解产生孔结构,650℃以后碳骨架逐渐形成。最终制备出微孔体积(0.73 cm3/g0.02 cm3/g)可控的CMSm。二、碳分子筛微球孔结构的调控研究:以PE6800为软模板,MAP、HMT有机单体自组装结构为前驱体,合成了CMSm。研究聚(苯乙烯-丙烯酸)(P(St-AA)共聚微球以及二氧化硅(SiO2)微球掺入量对CMSm结构的影响。采取氮气吸/脱附、TG分析了材料性能特性。结果表明:掺入不同量的SiO2到反应体系中最后用氢氟酸除去,比表面积在567.1 m2/g1111.9 m2/g,微孔孔体积在0.23cm3/g0.44 cm3/g。掺入不同量的P(St-AA)其比表面积在532.0 m2/g1680.0 m2/g,微孔体积在0.21 cm3/g0.68cm3/g。三、碳分子筛微球的储氢性能研究:以间氨基酚醛的单体自组装结构为前驱体合成CMSm。研究了不同碳化温度及不同浓度模板剂PE6800制备的CMSm的储氢性能。结果显示,在950℃650℃碳化温度下,-196℃/5MPa下对氢气的吸附容量分别是:2.13wt%、8.04wt%、1.82wt%、2.74wt%。在同样条件下不同浓度的模板剂在950℃下碳化所制备的CMSm的吸附容量分别为19.54wt%、10.58wt%、2.13wt%、5.41wt%。本论文研究丰富了孔结构参数的调节方式,初步探讨了所制备的CMSm孔结构对储氢性能的影响,为制备孔结构可控的CMSm及其在储氢应用上提供了参考。