多孔酚醛树脂热解碳材料的制备与结构

万方数据
　万方数据
Ｎｏ．１６王存国等：多孔酚醛树脂热解碳材料的制备与结构１９１１
盐酸溶液浸泡、过滤，将滤液中水分蒸发，将析出的ＺｎＣｌｚ粉末称重发现，反应过程中产生的ＺｎＣｌ２的量与裂解前加入酚醛树脂中固化的ＺｎＣｌ２的量基本相等，这表明在裂解过程中大量ｚｎ２＋是以体积较大Ｉ幂Ｊ［Ｚｎ（Ｈ２０）６】２＋，［Ｚｎ（Ｈ２０）５０Ｈ］＋（［Ｚｎ（Ｈ２０）６］”一［Ｚｎ（Ｈ２０）５０Ｈ］＋＋Ｈ＋）及［ＺｎＣｌ４（Ｈ２０）２】２一等水合离子的形式产生与快速逸出的，中间伴随一定量的ＨＣ！分子（Ｈ＋＋Ｃｌ一一ＨＣｌ）同时逸出。

最终导致在裂解产物中形成大量纳米与超微米孔洞。

既大幅度地增加了材料的比表面积，又改变了裂解产物的微晶尺寸和层间距．后文的红外光谱及ｘ射线衍射等实验将进一步说明酚醛树脂的裂解过程，因此在３５０
５５０℃这～温度范围内控制好水合离子的逸出速度是裂解产物形成大小均匀孔洞的关键步骤之一．
ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＰＣ
圈１酚醛树脂的ＴＧ曲线
Ｆｉｇｕｒｅ１Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／ｏＣ
圈２加入氯化锌固化的酚醛树脂的ＴＧ曲线【ｍ（酚醛树脂）：ｍ（ＺｎＣｈ）＝１：３】
Ｆｉｇｕｒｅ２ＴｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎｄｏｐｅｄｗｉｔｌｌＺｎＣｌ２【ｒｅ（Ｒｅｓｉｎ）：ｍ（ＺｎＣｌ２）＝１：３】
２．２ＳＥＭ与表面吸附实验分析
未加发泡剂的酚醛树脂在瓦为６００＇ｃｏｏ裂解产物（２００目、放大１００倍）的ＳＥＭ图片如图３ａ所示．可见，产物粒径大小不一，且具有尖锐的棱角，用２００目筛子进行筛选，只有少量裂解产物透过筛孔。

表面吸附实验测得其比表面积只有５０～７０ｍ２·ｇ～．加入一定比例发泡剂（酚醛树脂与氯化锌的质量比为ｌ：３）的酚醛树脂在瓦为６００℃时裂解产物（３００目、放大１００００倍）的ＳＥＭ图片如图３ｂ所示．与未加发泡剂（图３ａ）相比，加入发泡剂后再裂解，产物粒径大幅度减小，且颗粒大小比较均匀，大部分样品能透过３００目筛孔，且颗粒中间分布着大量微孔，表面吸附实验测得其平均孔径大约为１１Ａ，比表面积可达２１５０ｍ２，ｇ～．
圈３（ａ）未加发泡剂的酚醛树脂在６００℃时裂解产物（放大１００倍）的ＳＥＭ照片和（ｂ）加发泡剂的酚醛树脂在６００℃时裂解产物（放大１００００倍）的ＳＥＭ照片
Ｆｉｇｕｒｅ３ＳＥＭｐｈｏｔｏｓｏｆ（ａ）ｐｒｉｓｔｉｎｅｐｏｌｙａｃｅｎｉｃｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＡＳ）（６００℃）ｍａｔｅｒｉａｌ（Ｘ１００）ａｎｄ（ｂ）ｐｏｒｏｕｓＰＰＡＳｍａｔｅｒｉａｌ（６００℃）（×１００００）
表ｌ为裂解温度为６００℃时掺杂不同质量比例的ＺｎＣｌ２对酚醛树脂热裂解产物比表面积和孔径的影响．可见未掺杂ＺｎＣｌ２的酚醛树脂，其比表面积只有７０１１１２．ｇ－１左右，当酚醛树脂与ＺｎＣｌ２的掺杂比例达１：３或１：４时，氯化锌对酚醛树脂的活化比较彻底，裂解产物的比表面积可达２１００ｍ２·ｇ＿１以上，其平均孔径大约为１．１ａｍ．可见，氯化锌在酚醛树脂热裂解过程中，一方面加速了裂解过程中的脱水速度，另一方面扩大了裂解产物的孔径和比表面积，因此。

氯化锌在裂解过程中起到了催化剂和发泡剂的双重作用．
另外，我们还研究了当酚醛树脂与ＺｎＣｌ２的掺杂比例为１：３时，不同热裂解温度对酚醛树脂热裂解产物比表面积和孔径的影响，结果如表２所示．当温度在
　万方数据
　万方数据
　万方数据
　万方数据
多孔酚醛树脂热解碳材料的制备与结构
作者：王存国， 林琳， 路乃群， 赵强， 孙琳， 赵树高， 王荣顺， WANG Cun-Guo， LIN Lin ， LU Nai-Qun， ZHAO Qiang， SUN Lin， ZHAO Shu-Gao， WANG Rong-Shun
作者单位：王存国,林琳,路乃群,孙琳,赵树高,WANG Cun-Guo,LIN Lin,LU Nai-Qun,SUN Lin,ZHAO Shu-Gao(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛,266042)， 赵强,ZHAO Qiang(青
岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛266042;复旦大学先进材料研究院,上海
,200433)， 王荣顺,WANG Rong-Shun(东北师范大学化学学院功能材料化学研究所,长春
,130024)
刊名：
化学学报
英文刊名：ACTA CHIMICA SINICA
年，卷(期)：2008,66(16)
被引用次数：2次
1.Guyomard,D.Tarascon,J.M查看详情 1992(04)
2.Scrosati,B查看详情 1992(10)
3.Ohzuku,T.Ueda,A.Nagayama,M.Iwakoshi,Y Komori,H查看详情[外文期刊] 1993(09)
4.Hwang,K.T.Urn,W.S.Lee,H.S.Song,J.K Chung,K.W查看详情 1998
5.Tanaka,K.Yoshizawa,K.Koike,T.Yamabe,T Yamanchi,J Deguchi,Y Yata,S查看详情 1984(03)
6.Idota,Y.Kubota,T.Matsufuji,A.Maekawa,Y Miyasaka,T查看详情 1997
7.Yata,S.Kinoshita,H.Komori,M.Ando,N Kashiwamura,T Harada,T Tanaka,K Yamnhe,T查看详情 1994
8.Sato,K.Noguchi,M.Demachi,A.Oki,N Endo,M查看详情 1994
9.Teng,H.Wang,S.C查看详情 2000
10.Hayashi,J.Uchibayashi,M.Horikawa,T.Muroyama,K Gomes,V.G查看详情 2002
11.王存国查看详情 2000
12.周德凤.赵艳玲.郝婕.马越 张喜艳 苏忠民 王荣顺掺杂ZnCl2对酚醛树脂炭化物结构与性能的影响[期刊论文]-高等学校化学学报 2003(12)
13.谢德民.付玉沽.王荣顺.王存国 张喜艳查看详情[期刊论文]-高等学校化学学报 1992(09)
14.Wang,C.-G.Wang,R.-S.Su,Z.-M.Hu,L-H Zhang,X.-Y Kan,Y.-H查看详情 2001
15.Braun D.Cherdron H.Kern W.黄葆同高分子合成与表征技术 1981
16.Lee,J.D A New Concise Inorganic Chemistry 1977
17.Yue,Z.R.Cristian,L.M.James,E查看详情 2002
18.Kivelson,S.Chapman,O.L查看详情 1983(12)
19.Scherrer,P查看详情 1981
20.Biscoe,J.Warren,B.E查看详情 1942
1.房辉.李玲.范焕新改性酚醛树脂导电材料的研究[期刊论文]-电子元件与材料 2011(8)
2.王存国.肖红杰.袁涛.赵强.王荣顺锂离子电池硫化聚并苯电极材料的结构与性能[期刊论文]-功能材料 2009(1)
3.张四方.刘建春.任跃红.王振国.李军酚醛树脂基介孔碳材料负载Cu-Zn催化合成碳酸二甲酯的研究[期刊论文]-天然气化工
2013(4)
本文链接：/Periodical_hxxb200816011.aspx。