喷雾干燥法制备中孔/中空炭微球及其应用研究

发布时间：2024-11-02 06:56

　　球形中孔和中空炭微球因其独特的结构和特性,如较大的比表面积,发达的孔结构,较低的密度,较低的流动阻力,同时兼备良好导电性、抗腐蚀性、化学稳定性等优点,是当前材料学、环境科学、生命科学尤其是航空航天等特殊领域的研究热点。目前,研究者们主要采用模板法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等来制备球形中孔和中空炭微球,但这些方法工艺较复杂、周期长且产率较低,极大制约了材料的实际应用。因此,寻求一种快速高效的方法来规模化制备形貌及结构可控的中孔及中空炭微球,以实现材料的结构-功能一体化具有重要意义。本文将工业上常用的喷雾干燥法引入到中孔炭微球和中空炭微球的制备过程中,优化了制备工艺条件,并对产物的形貌、结构及性能进行了研究；使用中孔炭微球制备了轻质复合材料,并对其减重效果、力学性能及介电吸波性能进行了研究；分别使用中空聚合物微球及中空炭微球与酚醛树脂复合制备了复合泡沫材料,并重点对其机械性能进行了考察；此外,为拓展中孔炭广泛应用,探索了中孔炭微球对水溶液中典型毒害重金属离子Cr6+的吸附性能。得到的主要结论如下：(1)喷雾干燥法制备中孔炭微球及其性能研究。以间苯二酚(R)、甲醛(F)为前驱体,以纳米二氧化硅...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

Ｚｈａｎｇ等人苯二酷甲酸为前驱体，利用乳液聚合法成功制备出了中空炭微球，通??过调节ｐＨ值制备出了比表面积在５２６－６５９?ｍ２／ｇ的球状中空炭微球、半球状中空炭微球??和胶囊状中空炭微球，如图１．２所示，但该方法中的乳液体系较不稳定，所制备出来的??炭材料形貌较差。??ＷＷ?一....

石墨帰片层在Ｈ２Ｓ化加入后发生明显的凝聚。揽拌数分钟分散均匀，将悬浮液放畳到高??压蓋中，１６０°Ｃ下水热ｌＯｈ，单层的氧化石墨婦即可自组装得到中空石墨微球，其示意??图如图１．４所示。??Ｗ?嗎Ｓ芒〇??誦义，１０?ｈ??＇‘?Ｈｙｄｒｏ曲斌ｍｌ??图１．４?—步水热自组装合成....

形壳、多层壳、氮惨杂壳等多种中空炭微球。二氧化珪微球是商业化产品，并且ＣＶＤ??方法在工业上被广泛应用于碳层涂覆，因此该材料制备方法可Ｗ用来规模制备中空炭微??球。不同结构的中空炭微球的制备流程如图１．５所示，苯或者己腊作为碳前驱体通过化??学气相沉积得到碳沉积层，然后使用ＨＦ溶....

表面处理后，模板表面获得大量利于庶糖附着的酸性位，在水热条件下庶糖在Ｓｉ〇２模??板上沉积，得到聚合物化复合微球，再经碳化、刻蚀除去模板就得到单分散性的中??空炭微球，其反应机理如图１．６所示：??Ｉ??Ｃａｒｂｏｎ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ?：?Ｓｕｃｒｏｓｅ??Ｉ??ＡｉＣＭｒｅａ....

本文编号：4009204