HAP模板法制备有序多孔炭材料及其电性能研究
模板技术制备多孔碳材料及其应用研究
以降低成本和减小环境影响；此外可以进一步探索纳米多孔碳材料的新应用 领域，如能源储存、环境治理、催化剂载体等。
结论本次演示对MOFs作为牺牲模板制备纳米多孔碳材料的方法及其应用进行 了详细的探讨。通过分析相关研究成果和实验数据，我们发现该方法具有优异的 特点和广泛的应用前景。然而，仍存在一些问题和挑战，如MOFs的合成和分解成 本较高、热解过程中可能产生有害气体等。因此，未来需要进一步探索新的制备 技术和方法，以降低成本和减小环境影响，同时拓展纳米多孔碳材料的应用领域。
参考内容
引言
纳米多孔碳材料因其独特的结构和优异的性能，如高比表面积、良好的导电 性和化学稳定性等，在能源存储、环境治理、催化剂载体等领域具有广泛的应用 前景。近年来，通过采用具有特定结构和功能的MOFs作为牺牲模板制备纳米多孔 碳材料的方法引起了研究者的极大兴趣。
MOFs是一种具有高度有序孔道结构的晶体材料，可以通过调控制备条件，实 现纳米多孔碳材料结构和性能的精确调控。本次演示将重点探讨MOFs作为牺牲模 板制备纳米多孔碳材料的方法及其应用，以期为相关领域的研究提供有益的参考。
多孔材料在各领域都有广泛的应用，特别是在纳米科学和技术领域。多孔材 料的特点在于其高度发达的孔隙结构，这使得它们能够提供极大的比表面积和吸 附能力。其中，多孔氧化铝模板在制备纳米材料中具有特别重要的地位。
多孔氧化铝模板的制备
多孔氧化铝模板的制备通常包括铝盐的溶解、氧化铝的合成、模板的构造等 步骤。其中，模板的构造是整个制备过程中的关键环节，它可以形成具有特定形 态、大小和分布的多孔结构。这个过程通常需要精确的控制，包括溶液的pH值、 温度、反应时间等因素。
3、环境污染治理
多孔碳材料在环境污染治理领域也表现出良好的应用前景。由于其具有较大 的比表面积和良好的吸附性能，多孔碳材料可以用于吸附和去除水体和空气中的 有害物质。例如，多孔碳材料可以用于水体中重金属离子的吸附和去除，以及空 气中的有害气体如硫化物和氮氧化物的吸附和转化等。
多孔碳的结构设计及其电化学储能性能研究共3篇
多孔碳的结构设计及其电化学储能性能研究共3篇多孔碳的结构设计及其电化学储能性能研究1多孔碳的结构设计及其电化学储能性能研究随着能源危机的日益加深，寻找新型高效的储能材料成为了研究的热点。
多孔碳作为一种新型的储能材料，具有优异的电化学性能，在锂离子电池、超级电容器、钠离子电池等储能设备中有着广泛的应用前景。
在实践中，多孔碳的储能性能主要取决于其结构设计，因此本文将从多孔碳的结构设计入手，进一步分析多孔碳的电化学储能性能。
多孔碳的结构设计是实现其优异储能性能的基础，其结构特性包括孔径、孔隙率、孔道直径和孔道长度等，这些特性都会影响碳材料的比表面积、离子传输速率和离子扩散系数等。
因此，多孔碳结构的设计需要综合考虑多种因素，例如原料的选择、处理方法、碳化条件、模板类型和后续的活化处理等。
目前，多孔碳的制备方法主要有模板法、聚合物泡沫法、水热法和电化学法等，其中模板法制备的多孔碳因其孔径分布均匀、孔径可调节和具有较高的比表面积而备受关注。
同时，在实现多孔碳结构设计的过程中，其储能性能的研究也是至关重要的。
多孔碳的储能性能主要通过离子传输、电荷分布和离子扩散而实现。
在离子传输方面，多孔碳具有较高的通透性，有利于离子迅速地进入或离开孔道，从而提高了电解液与电极材料之间的接触面积，最终提高了储能性能。
而在电荷分布方面，多孔碳的孔壁也能够调节离子储存和释放的速率，因此可以控制电池的电压和容量。
在离子扩散方面，多孔碳的孔道直径和长度也会影响储能性能。
一般来说，孔道直径小而长度长的多孔碳样品在储能性能方面表现出更好的表现。
总的来说，多孔碳作为一种新型储能材料，在结构设计和电化学储能性能方面均有其自身的优缺点。
对于多孔碳的结构设计，目前较为成熟的制备方法主要有模板法，同时还需要综合考虑其他因素如原料的选择、处理方法、碳化条件以及后续的活化处理等。
在电化学储能性能研究方面，需要综合考虑离子传输、电荷分布和离子扩散等因素，以期实现多孔碳优异的储能性能。
多孔材料的制备及其应用
多孔材料的制备及其应用随着科技的不断发展，多孔材料的研究和应用日益广泛。
多孔材料是指微小孔洞分布于其内部的材料，其孔径和孔隙率可以根据需要进行调节。
多孔材料的制备和应用十分广泛，可以应用于吸附、分离、催化、电池等领域。
本文将对多孔材料的制备方法和应用进行详细介绍。
一、多孔材料的制备方法1. 模板法模板法是一种通过模板控制孔径和形态的方法，其基本原理是在一种稳定的模板中填充或沉积其他材料，使其内部空隙可以形成多孔结构。
常用的模板有硬模板和软模板，硬模板包括有机液晶、多孔硅等；软模板包括柠檬酸、聚氧乙烯、聚丙烯酰胺等。
模板法制备的多孔材料具有孔径分布均匀、形态规则等优点。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过溶胶化学反应制备多孔材料的方法。
该方法的基本步骤包括原料与溶剂的混合，吸附反应和凝胶过程。
在反应中，改变溶胶和凝胶过程中的pH值、温度、保温时间等条件，可以调节孔径和孔隙大小。
溶胶-凝胶法制备的多孔材料具有孔径可调、孔隙结构有序等优点。
3. 水热法水热法是一种在高压高温下，通过水热反应制备多孔材料的方法。
水热反应的参数包括反应温度、反应时间、反应溶液pH值等，可以控制孔洞大小和形态。
水热法制备的多孔材料具有结构稳定性好、孔洞形态多样等优点。
4. 氧化铝模板法氧化铝模板法是一种利用氧化铝模板制备多孔材料的方法。
在制备过程中，将制备好的氧化铝模板浸泡在溶液中，使其内部有孔洞和毛细管隙，然后利用电化学沉积等方法将材料沉积在模板中，形成多孔材料。
氧化铝模板法制备的多孔材料具有孔径均匀、孔隙分布有序等优点。
二、多孔材料的应用1. 吸附多孔材料在吸附领域中应用较为广泛。
由于多孔材料具有高比表面积、可调孔径和孔隙结构等特点，可以有效吸附和分离小分子有机物、重金属离子等。
常见的多孔吸附材料有活性炭、分子筛、纳米材料等。
2. 分离多孔材料在分离领域中应用也十分广泛。
由于多孔材料的孔隙大小和分布可以调节，从而可以实现对不同大小的物质的分离。
多孔有机聚合物衍生多孔炭材料制备及其电化学性能研究
多孔有机聚合物衍生多孔炭材料制备及其电化学性能研究多孔有机聚合物衍生多孔炭材料制备及其电化学性能研究在电化学能源存储和转换领域中，炭材料因其优异的导电性、大比表面积和可控的孔径结构而备受关注。
近年来，多孔有机聚合物（Porous Organic Polymers，POPs）被广泛研究和应用于制备多孔炭材料，其具有高度可调的骨架结构和丰富的孔径分布，在能源转换和电化学储能方面具有潜在应用价值。
本文将综述POPs衍生多孔炭材料的制备方法以及其在电化学性能方面的研究进展。
POPs的合成方法多样，包括有机酸催化、金属催化以及无催化方法等。
其中，有机酸催化法是制备POPs的热门方法之一。
一般而言，POPs的合成过程涉及两个关键步骤，首先是单体或原位合成，然后是交联反应。
通过选择不同的单体和反应条件，可以合成具有不同孔径结构和孔内功能基团的POPs。
此外，金属催化法可以通过金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）或由金属离子催化反应，生成多孔有机聚合物。
无催化方法则利用活性单体以及高温炭化反应，通过高温煅烧或者磺化/碱金属活化等方式制备POPs衍生多孔炭材料。
POPs衍生多孔炭材料的电化学性能研究相对较少，但已经取得了重要的进展。
首先，多孔炭材料的导电性对电化学储能和传导性能至关重要。
通过调控POPs的聚合度、孔径结构以及掺杂等方法，可以改善多孔炭材料的导电性能。
同时，多孔炭材料通常具有较高的比表面积，可提供更多的活性位点并增强离子和电子的传输速率，有利于电容器和锂离子电池等电化学储能器件的性能。
此外，孔径结构的合理设计和调控也对多孔炭材料的电化学性能有重要影响。
各种孔径大小的存在可以提供更多的储能空间并增加电极材料的电解液渗透性。
基于此，研究人员通过调控POPs的合成方法和反应条件，成功合成了具有多层孔结构的多孔炭材料，并展示了良好的能源储存性能。
除了电化学储能，POPs衍生多孔炭材料在电催化和光电催化等领域也有广阔的应用前景。
多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
一、什么是多孔碳材料
多孔碳材料是指具有一定的孔隙度和孔径分布的碳材料。
它具有大的
比表面积、良好的化学稳定性和导电性能，因此在多个领域有着广泛
的应用。
二、多孔碳材料的制备方法
1. 碳化方法：通过碳化有机物质得到多孔碳材料。
常用的碳源有聚合物、生物质和天然矿物。
制备方法包括高温炭化、半焦炉碳化和气相
碳化等。
2. 模板法：将具有孔隙度的材料作为模板，在其表面包覆一定的碳源，再进行炭化处理，即可得到多孔碳材料。
常用的模板材料有硅胶、纳
米颗粒、纤维素等。
3. 化学法：利用化学反应在材料表面或内部引入孔道，得到多孔碳材料。
常用的化学处理包括氧化、酸洗、碱洗等。
三、多孔碳材料的应用领域
1. 电化学储能领域：多孔碳材料在锂离子电池和超级电容器中有着广
泛的应用，因其具有大的比表面积和导电性能。
2. 气体吸附领域：多孔碳材料在吸附剂领域有着重要的应用，如制备
吸附天然气的催化剂、空气净化等。
3. 催化剂领域：多孔碳材料可以制备成各种形貌的催化剂，具有高度的催化性能和选择性，应用于催化加氢、催化裂化、脱氮等反应。
4. 生物医学领域：多孔碳材料可以用于药物递送、生物成像等，具有良好的生物相容性和生物活性。
总之，多孔碳材料具有广泛的应用前景，不断发展和创新制备方法，将会在各个领域得到更为广泛的应用。
多孔碳材料的制备
多孔碳材料的制备多孔碳材料是一类具有大量微孔和孔隙的碳材料，具有高表面积和低密度等优良特性，广泛应用于催化、吸附、电化学能量储存等领域。
下面将详细介绍多孔碳材料的制备方法。
一、孔模板法制备多孔碳材料孔模板法是一种常用的制备多孔碳材料的方法，其原理是利用模板作为孔道的模型，在模板表面或内部涂覆碳源物质，形成多孔碳材料。
模板材料可以是聚苯乙烯球、硅胶、纳米颗粒等，碳源物质可以是有机物、碳黑等。
制备过程中，通常需要经历涂覆、炭化、模板去除等步骤。
二、直接碳化法制备多孔碳材料直接碳化法是将碳源物质在一定温度下直接转化为碳材料，具有制备简单、成本低等优点。
在制备多孔碳材料时，常用的碳源物质有聚苯乙烯、聚丙烯腈等高分子材料。
制备过程中，常需要进行碳化、活化等处理，以便形成多孔结构。
三、可离析模板法制备多孔碳材料可离析模板法是一种制备大孔、中孔多孔碳材料的有力手段。
其基本思路是以复合高分子乳液作为模板，在高温下炭化，形成多孔碳材料。
在可离析模板法中，模板主要起模拟孔对多孔碳材料性质影响规律的作用。
优点是模板完全燃尽后留下无痕迹的孔道，孔径大小可精密控制。
四、气相沉积法制备多孔碳材料气相沉积法是利用气态前驱体在一定温度和压力下催化反应生成碳材料，具有反应速度快、制备成本低等优点。
在制备多孔碳材料时，常用的气态前驱体有乙烯等低分子烃类、甲醛、三聚氰胺等有机物，通过控制反应条件可调节制成多孔碳材料。
综上所述，多孔碳材料的制备方法非常多样，不同的方法适用于不同的材料和应用领域。
只有根据具体情况选择合适的制备方法，才能制备出高性能的多孔碳材料。
新型掺杂多孔碳材料的合成、调控及其电化学性能
新型掺杂多孔碳材料的合成、调控及其电化学性能一、本文概述随着能源危机和环境污染问题的日益严重，高效、环保的能源存储和转换技术成为了科学研究的热点。
作为一种具有优异电化学性能的材料，掺杂多孔碳材料在能源存储、燃料电池、超级电容器等领域展现出了巨大的应用潜力。
本文旨在探讨新型掺杂多孔碳材料的合成方法、调控策略以及其电化学性能的研究进展。
通过综述国内外相关文献，分析不同合成方法和调控手段对多孔碳材料结构和性能的影响，揭示其电化学性能优化的关键因素。
本文还将探讨掺杂多孔碳材料在实际应用中的挑战与前景，为未来的研究提供有益的参考。
二、材料合成与制备新型掺杂多孔碳材料的合成与制备是一个精心设计和高度控制的过程。
本研究采用了两步法来合成所需的多孔碳材料。
我们选择了适当的碳源和掺杂元素源，通过高温热解的方法制备出初步的碳材料。
在这个过程中，我们严格控制了热解的温度、时间和气氛，以确保碳源能够完全热解并形成良好的碳结构。
掺杂元素源在高温下与碳源发生反应，实现了元素的掺杂。
接下来，我们对初步合成的碳材料进行活化处理，以形成多孔结构。
活化过程采用了物理活化和化学活化相结合的方法。
物理活化主要通过高温水蒸气或二氧化碳气流对碳材料进行刻蚀，以产生丰富的微孔和中孔。
化学活化则通过使用适当的化学试剂，如氢氧化钾或磷酸等，与碳材料反应，生成气体并造成碳材料内部的膨胀，从而形成大孔。
通过调整活化过程中的参数，如活化温度、活化时间和活化剂的种类及用量，我们可以实现对多孔碳材料孔结构的精确调控。
在合成和制备过程中，我们还采用了多种表征手段对材料的结构和性质进行了详细的研究。
通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了材料的形貌和微观结构；通过射线衍射（RD）和拉曼光谱（Raman）分析了材料的晶体结构和化学键合状态；通过氮气吸附-脱附实验测定了材料的孔结构参数，如比表面积、孔容和孔径分布等。
这些表征结果为我们深入理解材料的电化学性能提供了重要依据。
多孔材料的制备技术及其应用研究
多孔材料的制备技术及其应用研究随着科技的发展，多孔材料在生产和研究领域得到了广泛的应用。
多孔材料是一种具有特殊结构的材料，其内部具有许多小孔和空隙，具有高度的通透性和表面积。
由于其独特的物理和化学性质，多孔材料被广泛应用于催化剂、吸附剂、分离膜和电池材料等领域。
本文将探讨多孔材料的制备技术及其应用研究。
制备多孔材料的常用方法包括模板法、溶胶-凝胶法、水热法、氧化还原法等。
其中，模板法是一种常用而简便的方法，利用一些特殊的模板，如自组装的单分子层和胶体微球等，在表面或内部形成孔洞，从而制备出具有高度孔隙度和保持较高结晶度等优越物理和化学性质的多孔材料。
另外，溶胶-凝胶法也是常见的一种方法，可以通过控制凝胶的交联方式，使得凝胶内部形成孔洞，制备出具有高度孔隙度和特定形状的多孔材料。
多孔材料在催化剂领域的应用非常广泛。
催化剂是一种能够促进化学反应且在反应结束后不参与反应的物质。
多孔催化剂因其较大的比表面积和吸附能力等特性，广泛应用于环境治理、化学工业、汽车尾气处理等领域。
例如，一些可降低空气污染的催化剂，如铂、钯、铑等贵金属催化剂和铁、钴等过渡金属氧化物催化剂，都是多孔催化剂。
除了催化剂领域，多孔材料在吸附剂和分离膜领域中也得到广泛应用。
吸附剂是用来从气体或液体中分离特定化合物的物质，例如从水中分离出重金属和有机化合物等。
分离膜则是根据分子大小和电荷等特性，将一种或多种成分从混合物中分离出来的膜。
多孔材料因其较大的孔径和表面积，使得其能够与各种化学物质相互作用，从而实现吸附和分离等性质。
例如，一些炭质多孔吸附剂能够吸附氧化物和有机物质，具有较好的去除水中有毒有害物质和改善饮用水质量的效果；一些多孔膜材料则能够在电化学和过滤等领域中实现高效分离和纯化。
多孔材料的应用还涉及电池材料领域。
随着电动汽车、智能手机等产品的普及，电池存储能量的能力和充电速度也越来越受到关注。
多孔材料因其高度的孔隙度和较大的表面积等特性，可以通过增加电极表面积、改善电极反应速率等方式提高电池的能量密度和循环寿命等性能。
多孔碳材料的制备及应用研究
多孔碳材料的制备及应用研究随着环境污染和资源短缺问题的日益严重，绿色、环保、高效的新材料的研究和应用成为了当今科学研究的热点之一。
多孔碳材料已经成为材料科学领域中非常重要的一类材料，因其特殊的孔道结构和优越的性能，已经得到了广泛的应用。
一、多孔碳材料的制备多孔碳材料的制备方法很多，常用的方法可以分为两大类：物理法和化学法。
1.物理法物理法制备多孔碳材料主要有以下几个方法：高温炭化法、模板法、氧化石墨化学气相沉积法等。
高温炭化法是使用含碳高的有机废弃物或碳质材料，在高温炉内进行氧化炭化处理，产生多孔碳材料。
这种方法操作简单，制备多孔碳材料的孔径分布范围也较广。
模板法是在有机或无机模板的作用下，通过多种途径制备多孔碳材料的一种方法。
有机模板法常用的有大豆、手机、木质素等有机材料；无机模板法常用的有SiO2、Al2O3等无机材料。
这种方法制备的多孔碳材料孔径分布相对较窄，但孔道结构有序，特点明显，也较为常用。
氧化石墨化学气相沉积法（CVD）是采用简单的石墨化学反应以及金属或氧化物的还原处理，制备多孔碳材料。
这种方法可制备孔径更为单一和大小可控的多孔碳材料。
2.化学法化学法制备多孔碳材料主要有以下几个方法：热解膨胀法、反应物改性法、溶胶凝胶法等。
热解膨胀法是利用具有不相容性的两种高分子在高温环境中的相分离，热解后膨胀形成多孔材料的方法。
反应物改性法是在石墨烯结构中加入不同反应物，产生孔结构和活性位点，制备多孔碳材料。
这种方法制备的多孔碳材料孔径分布广，但孔内结构复杂，难以控制。
溶胶凝胶法是一种利用溶胶凝胶过程中的相转变，控制多孔材料孔道结构和孔径的方法。
二、多孔碳材料的应用多孔碳材料因其独特的孔道结构和优越的性能，在多个领域有重要的应用。
1.吸附分离多孔碳材料在吸附分离中的应用非常广泛，能够吸附稠化剂、油漆、碳黑、杂质和溶液中某些污染物等物质，具有高的吸附能力、高的表面积和可重复使用的特点。
例如，多孔碳材料可以用于对“三废”中的有害气体、有机废水和废弃农药等物质进行吸附分离。
MOFs基多孔炭材料的制备及其电化学性能研究
MOFs基多孔炭材料的制备及其电化学性能研究MOFs基多孔炭材料的制备及其电化学性能研究摘要：MOFs（金属有机骨架材料）在过去几十年中受到了广泛的关注，由于其独特的结构和性能，被广泛用于能源存储和转换领域。
MOFs可以通过控制金属离子和有机配体的选择和比例来调节其孔径和表面性质，可以制备出多孔炭材料。
本文将介绍MOFs基多孔炭材料的制备方法，包括模板法、直接炭化法等，并详细讨论其电化学性能研究进展。
1. 引言MOFs是一类由金属离子（或簇）和有机配体构建的晶体结构化合物，具有高度有序的孔道和表面功能。
由于MOFs材料的可控合成和结构调节能力，其在气体的存储与分离、催化、药物递送等领域得到了广泛的应用。
然而，MOFs具有较低的稳定性和导电性，因此基于MOFs制备多孔炭材料成为了一种重要的研究方向。
2. MOFs基多孔炭材料的制备方法2.1 模板法模板法是一种常用的制备多孔炭材料的方法，通过选择和优化模板材料的特性，可以实现孔径和孔壁结构的调控。
模板法在制备多孔炭材料中有着广泛的应用，例如利用硅胶和介孔二氧化硅（MES）作为模板材料，经过活化和炭化处理后可以制备得到具有规则孔道结构的多孔炭材料。
2.2 直接炭化法直接炭化法是一种将MOFs材料直接炭化制备多孔炭材料的方法。
通过选择适当的炭化条件，可以调节炭化产物的孔径和比表面积。
近年来，许多研究表明直接炭化法制备的多孔炭材料具有较高的比容量和较好的循环稳定性。
3. MOFs基多孔炭材料的电化学性能研究MOFs基多孔炭材料在电化学领域中具有广阔的应用前景。
其优异的电化学性能是由于其具有较高的比表面积、孔径可调节性和导电性。
当前研究主要集中在MOFs基多孔炭材料的电容性能和储能性能研究上。
3.1 电容性能MOFs基多孔炭材料在电化学电容器中表现出良好的电化学性能。
相比于传统的电极材料，MOFs基多孔炭材料具有较高的比表面积和多孔性，有利于电荷传输和离子扩散，从而提高了电容性能。
新型多孔碳材料的合成与应用研究
新型多孔碳材料的合成与应用研究多孔碳材料是一种具有高度发达孔隙结构的新型材料，由于其独特的物理、化学和机械性质，被广泛应用于能源、环保、催化等领域。
近年来，随着科技的不断进步，新型多孔碳材料的合成与应用研究取得了重大突破。
新型多孔碳材料的合成方法主要有模板法、气相沉积法、碳化或裂解法等。
其中，模板法是最常用的方法之一，它通过使用具有特定形貌和尺寸的模板，合成具有特定孔隙结构和性质的碳材料。
气相沉积法则是在碳源气体存在下，通过化学反应或物理沉积制备碳材料。
碳化或裂解法则利用有机物作为前驱体，通过碳化或裂解反应制备多孔碳材料。
多孔碳材料的应用领域非常广泛。
在能源领域，多孔碳材料可以作为电池的电极材料，提高电池的能量密度和充放电性能。
在环保领域，多孔碳材料具有优异的吸附性能，可用于水处理、空气净化等方面。
在催化领域，多孔碳材料可以作为催化剂载体，提高催化剂的分散度和活性。
多孔碳材料还可以应用于超级电容器、传感器、生物医学等领域。
在新型多孔碳材料的合成与应用研究中，纳米碳球是一种备受的多孔碳材料。
纳米碳球具有高度球形对称的结构、高比表面积和良好的电化学性能，被广泛应用于二次电池、超级电容器等领域。
近期，科研人员通过采用不同的合成方法，制备出一种新型纳米碳球材料，该材料具有优异的电化学性能和循环稳定性，有望为二次电池领域带来新的突破。
新型多孔碳材料的合成与应用研究为材料科学领域带来了巨大的机遇和挑战。
通过不断探索新的合成方法和应用领域，有望为多孔碳材料的发展和应用提供更加广阔的前景。
新型碳基介孔材料是一种具有特殊结构和优异性能的材料，其在分子识别、气体存储、光电催化等领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着纳米科技和材料科学的不断发展，新型碳基介孔材料的控制合成及应用已成为了科研人员的热点。
新型碳基介孔材料的制备方法主要包括模板法、硬模板法、软模板法等。
这些方法中，模板法是最常用的制备方法之一，其主要是通过选择合适的模板剂和碳源，控制合成出具有特定结构和尺寸的碳基介孔材料。
多孔碳材料的制备与性能研究
多孔碳材料的制备与性能研究多孔碳材料是一种具有广泛应用前景的新型材料，在能源储存和转换、环境污染治理、催化剂载体等领域有着重要的应用价值。
本文将重点介绍多孔碳材料的制备方法和性能研究进展。
一、多孔碳材料的制备方法多孔碳材料的制备方法多种多样，主要包括模板法、自组装法、碳化法和化学气相沉积法等。
在模板法中，通过在模板表面上沉积碳源，再通过热处理或化学处理去除模板，最终得到多孔碳材料。
这种方法可以制备具有高度有序和连续孔道结构的材料，但模板的制备和去模板过程的控制较为复杂。
自组装法通过控制分子或物质的相互作用，在溶液中形成具有特定结构的分子自组装结构，然后通过热处理将其转化为多孔碳材料。
这种方法简单、灵活，并且能够制备出具有调控孔径和孔隙结构的材料。
碳化法利用碳化前体经高温热处理，使其发生碳化反应生成多孔碳材料。
常用的碳化前体包括聚合物、天然有机物和金属有机框架等。
碳化法可以得到高孔隙度、孔径可调的多孔碳材料，但材料的孔径分布范围较窄。
化学气相沉积法通过在气相反应条件下，使气体中的碳源经热解生成碳沉积在基底上，形成多孔碳材料。
这种方法制备的多孔碳材料具有优异的结晶性和孔结构可调性。
二、多孔碳材料的性能研究多孔碳材料的性能研究主要包括孔结构特征、表面性质以及应用性能等方面。
多孔碳材料的孔结构特征包括孔径、孔隙度和孔道连通性等。
孔径大小直接影响材料的吸附和传质性能，较大孔径的材料适用于吸附较大分子物质，而较小孔径的材料则适用于吸附小分子。
孔隙度是指孔隙体积与总样品体积的比值，决定着材料的储存和传输性能。
孔道连通性是指多孔材料内孔道的连通情况，好的连通性能能够提高材料的气体分离性能。
表面性质是多孔碳材料的另一个重要性能指标，包括比表面积、气体分子在表面的吸附行为和表面化学性质等。
较大的比表面积有利于提高材料的吸附性能和催化活性。
气体分子在材料表面的吸附行为与材料的孔径和孔隙度有关，可以通过吸附实验进行表征。
多孔碳材料的制备
多孔碳材料的制备一、本文概述多孔碳材料是一种具有丰富孔隙结构和优异性能的新型碳素材料，因其在能源、环境、催化等多个领域中的广泛应用而备受关注。
本文旨在全面概述多孔碳材料的制备方法，包括物理法、化学法以及模板法等，并深入探讨各种制备方法的优缺点，以及多孔碳材料在不同领域的应用现状和发展前景。
通过本文的阐述，读者可以更加深入地了解多孔碳材料的制备技术和应用领域，为多孔碳材料的进一步研究和应用提供有价值的参考。
二、多孔碳材料的制备原理多孔碳材料的制备主要基于碳前驱体的热解或碳化过程，以及后续的活化处理。
制备原理主要涉及碳源的选择、热解或碳化过程、活化方法以及孔结构的调控等方面。
碳源的选择是多孔碳材料制备的关键。
常见的碳源包括天然生物质（如木材、椰子壳、动物骨骼等）、合成高分子（如酚醛树脂、聚丙烯腈等）以及碳纳米材料（如石墨烯、碳纳米管等）。
这些碳源在热解或碳化过程中，能够形成碳骨架，为多孔结构的形成提供基础。
热解或碳化过程是多孔碳材料制备的核心步骤。
在热解过程中，碳源中的有机物在缺氧或低氧环境下发生热分解，生成碳和水、二氧化碳等小分子。
碳化过程则是在更高温度下，进一步去除碳中的杂质，提高碳的纯度。
这两个过程都能够形成多孔结构，其中孔的大小和分布取决于碳源的种类、热解或碳化温度以及气氛等因素。
活化处理是多孔碳材料制备过程中的重要环节。
活化方法主要包括物理活化和化学活化。
物理活化通常使用二氧化碳或水蒸气作为活化剂，在高温下与碳发生反应，刻蚀碳表面，形成多孔结构。
化学活化则使用酸、碱或盐等化学试剂，与碳源在较低温度下发生反应，生成多孔碳材料。
活化处理能够有效地调控多孔碳材料的孔结构和比表面积，提高其吸附性能和电化学性能。
孔结构的调控是多孔碳材料制备过程中的关键技术。
通过调整碳源、热解或碳化条件、活化方法等因素，可以实现对多孔碳材料孔结构的有效调控。
例如，改变碳源的种类和粒径可以影响孔的大小和分布；调整热解或碳化温度可以改变孔的形貌和连通性；选择不同的活化剂和活化条件可以调控孔的数量和比表面积等。
有序中孔炭的制备及电性能研究
１ 实 验 部 分
１１ 材料 制备 ．
实验 所 用 原 料 ： 面 活 性 剂 （ ｌｍｎｃＰ ２ ， 表 Ｐｕ ｉ １３ Ｐ Ｏ０Ｐ ７ Ｅ ２，Ａ Ｆ 进 口分装 ） 正硅酸 乙酯 Ｅ ２ Ｏ０ Ｏ０Ｂ Ｓ ， Ｐ Ｐ ， （ Ｅ Ｓ 分析纯 ，ｌ ｉ ）糠 醇 （ ＴＯ ， Ａｄ ｃ ， ｒｈ 化学 纯 ， 上海亭新 化工试剂厂） 草酸（ ， 分析纯 ， 国药集 团上海化学试 剂 有 限公 司 ） 浓盐 酸 （６～ ８ ， 析 纯 ） ， ３ ３％ 分 。 中ｅ －氧化 硅材料 的制备 是根 据 Ｄ ｎｙａ Ｌ ｏｇｕｎ Ｚ ａ 等报道 的方法 进行 的。其制 备方 法如下 ： ｈｏ 将 ４克三 嵌段 共 聚物 表 面活 性 剂 Ｐ ２ （ Ａ Ｆ公 司 １３ Ｂ Ｓ 产 品 ） 解 在 １０ Ｌ２ ｏ Ｌ的盐 酸 和 ３ｍＬ去 离 溶 ２ ｍ ｍ ｌ ／ ０ 子水 中 ， 拌均 匀 至形 成 透 明溶 液 ， 后 将 该 溶 液 搅 然 置于 ３ ℃的油浴中 ， ８ ５ ８ 将 ． 克正硅酸乙酯 （ Ｅ Ｓ ＴＯ）
滴加到该表面活性剂溶液中 ， 将温度保持在 ３ ℃ ， ８ 搅拌 ２ ｈ 然 后 再 在 １０ 条 件 下 水 热 处 理 ４ｈ ４， ０℃ ８。 最后用去离子水反复过滤洗涤 ， 所得粉体在 Ｉ０ Ｏ＂ Ｃ 干燥处 理 后 ，５ ℃煅烧 ５ ５０ ｈ除去 表 面 活性 剂 。 本文 采 用 微 湿 含 浸 法 （ｎｉｉ ｔｗ ｔ ｓ ｉ ｐｅ ｅ ｅｓ ｃ ｎ ｎ ｉ ｐｅ ａｏ ） 以 Ｓ Ａ １ ｍ ｒ ｎｔｎ ， Ｂ 一 ｇｉ ５为模 板制备 有序 中孔炭
基金项 目： 上海 高校选拔 培养优 秀青年教师科研 专项 基金（ ６ Ｐ １ ） 目资助 ； ｏ ｘ ＹＱ ６ 项 上海市高等学校教育高地建设 项 目项 目资助
有序介孔炭的模板合成进展
有序介孔炭的模板合成进展有序介孔炭，作为一种具有高度有序孔结构的炭材料，因其独特的性质和应用前景而备受。
有序介孔炭具有高比表面积、可调的孔径和良好的导电性，使其在能源、环保、催化剂等领域具有广泛的应用价值。
本文将重点介绍有序介孔炭的模板合成方法、性能测试及在各领域的应用前景，并展望其未来发展方向。
有序介孔炭的模板合成方法主要包括硬模板法和软模板法。
硬模板法是以具有高度有序孔结构的材料为模板，通过炭化处理得到有序介孔炭。
而软模板法则使用表面活性剂分子或胶束作为模板，通过调控分子自组装过程制备有序介孔炭。
硬模板法以具有高度有序孔结构的材料，如沸石、金属有机框架（MOFs）等作为模板。
将含碳前驱体渗入模板的孔道中，经过热解和炭化处理，得到有序介孔炭。
该方法的优点是制备过程相对简单，但模板的制备难度较大，且成本较高。
软模板法使用表面活性剂分子或胶束作为模板，通过调控分子自组装过程制备有序介孔炭。
常用的表面活性剂包括 bola阳离子型和Gemini型等。
该方法的优点是模板制备相对简单，成本较低，但制备过程中易受到热解和炭化条件的影响，导致孔结构有序性降低。
通过Brunauer-Emmett-Teller（BET）方法测定有序介孔炭的比表面积和孔径分布。
同时，采用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察有序介孔炭的孔道形貌和尺度。
通过 BET方法测定有序介孔炭的比表面积，评价其表面活性。
比表面积越大，有序介孔炭的表面吸附性能和反应活性越好。
采用四探针测试仪测定有序介孔炭的导电性能。
导电性良好的有序介孔炭在电化学应用中具有更好的性能。
有序介孔炭在化学领域的应用主要涉及催化剂载体、吸附剂和分离膜等。
由于其高度有序的孔结构和良好的导电性，有序介孔炭在电化学反应中表现出优异的性能，如燃料电池和超级电容器等。
在生物领域，有序介孔炭具有高比表面积和良好的生物相容性，使其成为生物传感器和药物载体等领域的优秀材料。
树脂多孔碳研发
树脂多孔碳研发
树脂多孔碳的研发是近年来材料科学领域中的一个重要研究方向，主要用于开发新型的高性能吸附、储能、催化等领域的功能材料。
以下是关于树脂多孔碳研发的一些关键点：
1. 制备方法：
软模板法：利用可溶性高分子如聚甲基丙烯酸甲酯（PM MA）、聚醚等作为模板剂，在高温热解过程中形成有序多孔结构。
硬模板法：使用二氧化硅微球、沸石分子筛等不溶性物质为模板，通过浸渍、固化、脱模和热解等一系列步骤得到具有规则孔道结构的多孔碳材料。
2. 改性与优化：
功能化修饰：通过引入含氮、氧、硫等杂原子的前驱体或后处理过程实现对碳材料表面的改性，以提高其电化学性能、吸附能力或催化活性。
微观结构调控：通过调整合成条件如碳源种类、模板剂
选择、热解温度和时间等因素，调控所得多孔碳的孔径大小、孔体积以及比表面积。
3. 应用领域：
储能器件：用于超级电容器和锂离子电池等储能设备的电极材料，因其高比表面积和优良的导电性能而展现出优异的电化学性能。
吸附分离：在气体吸附、水处理等领域，树脂多孔碳因其丰富的孔隙结构能够有效吸附并分离各种污染物。
催化剂载体：用作催化剂载体时，其孔结构有利于提高催化剂的分散性和稳定性，从而提升催化反应效率。
4. 未来发展趋势：
开发新型绿色可持续的制备工艺，减少环境污染和能源消耗。
结构设计更加精细化和智能化，以满足特定应用场景的需求，例如针对某种特定目标物进行高效吸附或催化反应。
结合其他新型材料和技术，发展多功能一体化的复合材料系统，提高整体性能和使用寿命。
总之，树脂多孔碳的研发是一个不断探索和创新的过程，
旨在通过对材料微观结构和表面性质的精确控制，将其应用于更广泛的高科技领域中。
生物质多孔炭的制备及其电化学性能研究
生物质多孔炭的制备及其电化学性能研究生物质多孔炭的制备及其电化学性能研究摘要：炭材料作为一种重要的电化学电极材料，具有高比表面积、导电性能优异、化学稳定性高等特点，因此被广泛应用于能源储存和转化领域。
在本研究中，我们采用生物质作为前驱体，通过热处理与激活方法制备了多孔炭材料，并对其电化学性能进行了研究。
通过扫描电子显微镜（SEM）、N2吸附-脱附等方法对样品的形貌和孔结构进行了表征。
同时，我们还使用循环伏安法（CV）和恒流充放电（GCD）法评估了材料在超级电容器中的电化学性能。
1. 引言生物质作为一种可再生、丰富的天然资源，具有多孔结构和较高的碳含量，适合用于制备多孔炭材料。
通过热处理与激活方法，可以进一步提高生物质材料的比表面积和孔容。
多孔炭材料具有高电导率和大比表面积等优点，因此在能源存储和转化方面具有广阔的应用前景。
2. 实验部分2.1 原料制备我们选择某种生物质作为前驱体，通过研磨和筛分得到一定粒度的生物质粉末。
2.2 炭材料制备将生物质粉末放入炉中，在惰性气氛下进行炭化处理，通过控制炭化温度和时间得到初步的炭材料。
然后，将初步的炭材料放入活化剂中进行激活处理，以产生更多的孔结构和提高比表面积。
3. 结果与讨论3.1 形貌表征通过扫描电子显微镜观察样品的形貌，结果显示多孔炭材料呈现出较为均匀的孔洞分布，并且孔径大小分布在纳米至微米尺度之间。
3.2 孔结构表征使用N2吸附-脱附法对样品的孔结构进行表征，结果显示多孔炭材料具有较高的比表面积和孔容。
这对于提高电化学性能至关重要，因为更大的比表面积可以提供更多的活性表面，更多的孔容可以提供更多的电解质扩散通道。
3.3 电化学性能测试我们使用循环伏安法和恒流充放电法测试了多孔炭材料在超级电容器中的电化学性能。
结果显示，多孔炭材料具有较高的电容量和较好的循环稳定性，表明其在超级电容器中具有良好的电化学性能。
4. 结论通过生物质作为前驱体，我们成功制备了多孔炭材料，并对其电化学性能进行了研究。
多孔炭材料的可控制备及其电化学性能研究
多孔炭材料的可控制备及其电化学性能研究超级电容器具有较高的功率密度、优异的倍率性能、快速充/放电特性、超长的循环寿命以及原理简单、维护费用低等优点,因此在世界范围内引起了科研工作者的广泛关注。
炭材料具有较高的比表面积及良好的导电性被广泛应用于超级电容器的电极材料。
研究表明,炭材料的电化学性能与其比表面积、孔结构和表面化学性质密切相关。
本论文采用不同的模板制备了具有不同形貌和孔结构的多孔炭材料,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱等技术对多孔炭材料的微观结构和表面性质进行表征,采用循环伏安法、恒流充放电法及交流阻抗法详细研究了电极材料的电化学性能。
以中孔SiO<sub>2</sub>为模板,以沥青为碳源经过高温碳化制备了中孔炭材料（MCSF）。
结果表明,制备的MCSF具有较高的比表面积（582 m2·g-1）。
当扫描速度为5 mV·s-1时,MCSF电极比容量最高可达264 F·g-1;当扫描速度增大至1000 mV·s-1时其比容量为194 F·g-1,保持率为74%,表明该电极材料具有优异的倍率特性。
连续循环5000次后其比容量仅衰减了 9%,说明MCSF 具有优异的电化学稳定性。
组装的对称电容器能量密度可达9.6 Wh·kg-1,其最大功率密度可达119.4 kW·kg-1。
以CNTs/MnO<sub>2</sub>为模板,以C<sub>2</sub>H<sub>2</sub>为碳源,采用化学气相沉积法制备了 CNT-HCS。
研究结果表明,CNT-HCS的比表面积可达500.6 m2·g-1。
当电流密度为0.5 A·g-1时,其比容量可达201.5 F·g-1。
多孔碳材料的制备、结构调控及储能研究的开题报告
多孔碳材料的制备、结构调控及储能研究的开题报告一、选题背景及意义目前，随着节能减排和可再生能源技术的发展，可再生能源的利用正逐渐成为发展趋势。
在其利用过程中，能量储存是一个非常重要的问题。
传统储能材料比较单一，而且体积大、重量重、功率密度低、寿命短等问题也限制了其应用。
多孔碳材料由于其大比表面积、优异的导电性能以及可调控的孔结构等诸多优点，成为了一种非常有潜力的储能材料。
因此，研究多孔碳材料的制备、结构调控及储能性能对于推动可再生能源技术的发展具有重要的意义。
二、研究内容（1）多孔碳材料的制备采用不同的制备方法制备多孔碳材料，如模板法、氧化石墨化合物（GO）还原法、析氮化物（CN）转化法等，分别探究不同方法对多孔碳材料孔结构的影响。
（2）结构调控通过控制制备方法、前驱体、炭化温度、活化处理等方法，探究多孔碳材料孔结构及宏观形貌的调控策略，从而实现良好的电化学性能与能量储存效应。
（3）储能性能研究通过多种电化学技术，如恒流充放电、循环伏安及电化学阻抗等，研究多孔碳材料的储能性能与其孔结构之间的关系，探究多孔碳材料作为储能材料的优势与局限，为多孔碳材料在能量储存领域的应用提供理论指导。
三、研究意义与创新点多孔碳材料具有大比表面积、优异的导电性能及可调控的孔结构等优点，本研究将围绕多孔碳材料的制备、结构调控及储能性能开展深入探究，具有以下意义和创新点：（1）提高多孔碳材料的储能性能，推动可再生能源技术的发展。
（2）探索多种制备方法，寻求最适合制备多孔碳材料的方法。
（3）优化多孔碳材料的孔结构，增强其储能能力和耐久性。
（4）通过多种电化学技术，深入研究多孔碳材料的电化学储能性能，探究其性能与孔结构的关系。
（5）为多孔碳材料在能量储存领域的应用提供实验依据和理论指导。
四、研究方法与技术路线本研究主要采用以下研究方法与技术路线：（1）多种制备方法的对比研究，探索最适制备多孔碳材料的方法。
（2）采用不同的前驱体、调节炭化温度、活化处理等方法进行结构调控，分析其对多孔碳材料孔结构和电化学性能的影响。
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收稿日期：2017-04-02基金项目：福建省教育厅JK 基金项目(JK2014052)；福建省生态产业绿色技术重点实验室开发基金（WYKF2016-13）；福建省大学生创新创业训练计划项目（201610397038）作者简介：付兴平（1987—），男，福建省人，硕士，主要研究方向电化学。
HAP 模板法制备有序多孔炭材料及其电性能研究付兴平，陈培珍，林维晟(武夷学院生态与资源工程学院福建省生态产业绿色技术重点实验室福建省竹材工程技术研究中心，福建南平354300)摘要：利用纳米羟基磷灰石(HAP)为模板，麦芽糖(MO)为碳源，通过固化、炭化等过程，制备有序多孔炭材料(HAP-C)。
采用扫描电镜(SEM)、N 2吸/脱附以及电化学分析方法等对HAP-C 进行物理表征和电化学性能分析。
结果显示，HAP/MO 的质量比对HAP-C 的比表面积、孔结构以及电化学性能有着重要影响。
制备的多孔炭呈海绵骨架结构，具有较高的比表面积(1073.5m 2/g)和大的孔容(3.28cm 3/g)。
电化学测试显示，当HAP/MO 的质量比为1∶2(HAP-C-1∶2)时，具有较高的质量比电容，在扫描速度为5mV/s 时，质量比电容达198F/g ；倍率性能测试显示，当电流密度增大25倍时，质量比电容保持率为58.0%，显示出良好的倍率性能。
关键词：模板；羟基磷灰石；麦芽糖；有序多孔炭；电化学性能中图分类号：TM 53文献标识码：A文章编号：1002-087X(2017)11-1608-03Preparation and capacitive properties of ordered porous carbons by HAP templateFU Xing-ping,CHEN Pei-zhen ,LIN Wei-shengAbstract:Ordered porous carbons(HAP-C)were synthesized via a synchronous carbonization,with maltose(MO)as carbon precursor and hydroxyapatite(HAP)as template.The morphology structure and electrochemical performance of the HAP-C were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM),N 2adsorption-desorption and electrochemical analytical method.The results indicate that the ratios of HAP/MO have a strong influence on the specific surface area,textrural properties and electrochemical performance of the prepared porous carbons.The prepared porous carbons exhibit spongeous structure,with high specific surface area (1073.5m 2/g)and high total pore volume (3.28cm 3/g).The HAP-C-1∶2prepared at (HAP)to(MO)rate of 1∶2has well electrochemicalperformance and exhibits the highest specific capacitance,reaching to 198F/g at a scan rate of 5mV/s.TheHAP-C-1∶2of specific capacitance maintenance achieve 58.0%while the current density enlarges 25times,whichexhibits good rate performance.Key words:template;hydroxyapatite;maltose;ordered porous carbons;electrochemical performance多孔炭材料具有低成本、比表面积大、高孔容、良好的热稳定性和易加工等优点[1-2]，是超级电容器用理想的电极材料。
其制备方法主要有聚合物共混炭化法[3]、催化活化法[4]、有机凝胶法[5]、模板炭化法[6-9]等。
其中模板法可通过对合成条件的控制实现对孔结构和表面性质的调控，显示出较大的优势。
Liu N 等[6]以苯二胺为原料，SBA-15为模板，合成具有二维六方结构的有序介孔炭；Kim K S 等[7]以聚苯胺为碳源，二氧化硅为模板，制成有序炭纳米管，以其作为电极材料，比电容达254F/g 。
而大部分的模板(如二氧化硅[7]、沸石[9]等)具有难以去除，需使用强腐蚀性酸(HF)或碱(NaOH)溶解掉，且去除周期长，难以进行大规模生产。
纳米羟基磷灰石[Ca 10(PO 4)6(OH)2]具有制备工艺简单[10]、常温下容易被稀释的非腐蚀性酸去除(如盐酸、乙酸或柠檬酸等)、易回收、可再生等优点，以其作为模板展现出良好的应用前景。
因此本工作以纳米羟基磷灰石为模板，麦芽糖为碳源，通过聚合、炭化及脱模板等步骤制备有序多孔炭(HAP-C)，并对制备的有序多孔炭进行物理表征及电化学性能分析。
1实验材料和方法1.1HAP-C 材料的制备及表征首先将纳米羟基磷灰石(HAP)与麦芽糖(MO)按照一定的质量比1∶0.5、1∶1和1∶2进行称量，将MO 溶于混有乙醇的去离子水中，再加入HAP ，在75℃下充分超声搅拌，待水分蒸发后，放置120℃恒温箱中固化6h ；取出放置至石英舟中，在氮气保护下以10℃/min 升温速率，升至900℃并恒温3h 进行炭化，自然冷却至室温；将炭化的产物分别浸泡在盐酸中2h ，充分反应以除去模板，然后用去离子水洗涤至中性，过滤、干燥得到有序多孔炭，分别命名为HAP-C-1∶0.5、HAP-C-1∶1和HAP-C-1∶2。
采用TESCAN VEGA3SBH 型扫描电子显微镜(SEM)对样品的形貌进行表征；采用GEMIN V Ⅱ239型物理自动吸附仪在77K 下测定样品对氮气的吸附和脱附等温线，分析样品的比表面积及孔结构参数；采用RST5200D 型电化学工作站测试样品的电化学性能。
1.2HAP-C 工作电极的制备将HAP-C 、乙炔黑、PVDF 按照8∶1∶1的质量比混合均匀，加入几滴N-甲基吡咯烷酮，调成糊状，涂在处理过的1cm ×1cm 不锈钢网上，并在10MPa 压力下压片后真空干燥，制得工作电极。
采用三电极体系，以涂覆了有序多孔炭材料的不锈钢网作为工作电极，高纯石墨片作为辅助电极，汞-硫酸亚汞电极为参比电极，1mol/L H 2SO 4为电解质溶液，对其进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)等电化学性能测试。
2结果与讨论2.1HAP-C 孔结构和比表面分析HAP-C 的氮气吸脱附曲线及孔径分布曲线见图1。
从图1(a)中可以看出，样品的吸附/脱附曲线均存在明显的滞后环，属于郁型等温线，说明多孔材料结构中存在丰富的介孔孔道[11]；在相对压力/0<0.6时，随着相对压力的增加材料的吸附量也逐渐增加，表明材料中有一定的微孔存在；在相对压力接近于1.0时，多孔材料的吸附量出现急剧增大，说明材料中含有大孔结构的孔道[12]；同时，随着MO 加入量的增加，所制得的炭材料N 2等温吸附量有所增加，说明孔容有所增大，从表1也可进一步得知HAP-C-1∶2的比表面积和孔容最大，分别为1073.5m 2/g ，3.28cm 3/g 。
图1(b)的孔径分布曲线更明显地体现了样品的孔结构信息。
HAP-C 孔径分布较窄，主要集中在2~20nm 之间，具有丰富的介孔结构，同时还含有一定量的微孔以及部分大孔，与图1(a)的结果相符。
基于以上分析，HAP-C 具有有序分级多孔状结构，采用该炭材料作为双电层电容器电极时，可以结合微孔、介孔、大孔结构的优势[13]，提升超级电容器的电化学性能。
2.2HAP-C 微观形貌分析为了观察材料的形貌及结构，对所制备的样品进行了扫描电镜表征。
由图2可知，HAP-C-1∶0.5颗粒间隙不明显，有明显团聚现象，而HAP-C-1∶1和HAP-C-1∶2呈类似海绵骨架结构，孔道清晰且高度有序，类球型颗粒相互连接形成了丰富的狭缝孔，这与上述的孔结构和比表面分析结果是相一致的。
2.3HAP-C 的电化学测试2.3.1电极材料的循环伏安测试图3是HAP-C 电极在扫描速度为5mV/s 时的循环伏安(CV)曲线，由图可知HAP-C-1∶1和HAP-C-1∶2呈现类矩形对称结构，显示出典型的双电层特性，且在0.03和-0.12V 出现氧化还原峰，这可能是由于炭材料表面含氧官能团引起0.01.02.03.04.0吸附量·/(c )-1m g 3P P /0孔径/nm孔m g 3容·/(c )-1图1HAP-C 的氮气吸脱附曲线及孔径分布曲线BET 比表面积/(m 2·g －1) 总孔容/(cm 3·g －1)HAP-C-1∶0.5 463.8 0.57 HAP-C-1∶1 761.5 1.33 HAP-C-1∶21 073.53.28图2HAP-C 的扫描电镜图图3HAP-C 电极在扫描速率为5mV/s 时的循环伏安曲线-0.6-0.4-0.20.00.20.40.0100.0050.000-0.005-0.010U /VI /A的[14]，而HAP-C-1∶0.5矩形度相对较差。
通过计算可知HAP-C-1∶2的质量比电容最大，达到198F/g ，这与HAP-C-1∶2比表面积最大，孔容最高是一致的。
图4是HAP-C 在不同扫描速度下，比电容随扫描速度的关系图。
从图中可以看出，随着扫描速度的增加，多孔炭电极的比电容有所减小，当电流密度在2~10mV/s 之间变化时，比电容下降较快，而在10mV/s 之后变化较为平缓。
主要是由于在低扫描速度下，电解质离子有足够的时间进入或扩散到孔道内，因此显示出较大的比电容；而当在高扫描速度下，多孔炭材料存在一定的微孔，部分电解质离子来不及进入微孔孔道内，导致形成双电层的微孔面积减少，比电容也随之减少。