碳泡沫首先由Walter Ford在20世纪60年代末开发，它是以碳原子为骨架，碳原子间相互堆积而成的一种多孔的轻质固态碳材料。由于碳泡沫具有许多优良的物理特性，如较低的热膨胀系数，热导和电导可调，较大的比表面积和开孔结构，并且具有优良的吸附性能，使它在热控材料、微波吸附、超级电容器、电池电极、催化剂载体、水净化处理、生物传感器、能量存储等方面都具有广泛的应用价值。 现今制备碳泡沫的方法主要有热分解法、发泡法和各种模板法。本文首次采用乳液聚合的方法，选择Span80-Tween80/液体石蜡/间苯二酚-甲醛-水的乳液体系制备碳泡沫。通过高速搅拌使体系形成乳状液后，向其中加入碱性催化剂，如氢氧化钠、氨水、二甲胺等，使间苯二酚和甲醛发生聚合反应，从而使整个体系固化。将此固化产物先后经酸洗、水洗和干燥后，在氮气保护下碳化即可得到碳泡沫样品。将制得的碳泡沫样品采用热重分析、SEM、BET、XRD等手段进行表征。采用乳液法制得的碳泡沫样品密度约为0．3～0．6 g·cm-3，比表面积在300～700㎡/g之间，大孔孔径集中在1～2μm范围。孔洞形状较为规整，分布较为均匀，且孔洞单元间是连通的。这为碳泡沫的制备特别是具有较小孔径分布的碳泡沫材料提供了一种新颖而又简便的方法。 改变乳液的形成条件，如乳化剂的浓度及其HLB值、搅拌速度、反应温度、油相水相质量比、固化时间及水相中酚醛质量分数等，可以使Span80-Tween80/液体石蜡/间苯二酚-甲醛-水乳液体系发生一定的变化，从而影响最终制备的碳泡沫的微观结构。本文通过在一定范围内改变其中一种制备条件，并固定其它条件研究乳液法制备碳泡沫的各种影响因素。得出用该乳液体系制备碳泡沫时，较为适宜的制备条件为：Span80和Tween80配比在2：3左右（HLB=10．5），乳化剂含量占体系总质量5％；搅拌速度1500～2000rpm；反应温度30～60℃；油水质量比3：7左右；固化时间1～10min；水相中酚醛质量分数35～55％。在此范围内改变各参数可以在一定程度上对碳泡沫的微观结构加以调控。 采用氨水作为乳液法制备碳泡沫的催化剂时，所得到的碳泡沫为结构较为疏松的块状多孔固态碳材料，从SEM照片可以看出在水相中酚醛质量分数高于35％时，此碳泡沫为1～2μm相互连接的碳微球组成，而在酚醛质量分数为25％时，得到的碳泡沫为蠕虫状粒子组成。推测氨水的加入可以使Span80T-ween80/液体石蜡/间苯二酚-甲醛-水的乳液体系发生相变，原来的O/W型乳液逐渐转变成W/O型的高内相比乳液或者双连续相结构。由内聚能理论推知氨水对乳液体系结构的影响，缘于其具有形成分子间氢键的能力。并采用二甲胺为催化剂用乳液法制备出类似结构的碳泡沫，证实了上述结论。