1. 研究目的与意义
碳气凝胶是一种新型纳米级多孔碳材料,具有密度低、比表面积高、孔径分布可控、电导率高以及热导率低等优点,由于其连续的三维纳米网络结构可以在介观尺寸内控制,可广泛用于催化剂载体、超级电容器和充电电池的电极材料、吸附剂、分离柱填充材料和热阻材料等。
然而在技术方面仍存在很多挑战: 1、制造成本高,合成周期长,导致气凝胶的商业化推广大受限制 2、大部分前驱体来源于石油工业,原料大多对人体和环境有害 因此制备对人体和环境无害,原料可降解、价廉的碳气凝胶是人们研究的重要方向。
2. 国内外研究现状分析
1989年,美国lawrance livermore国家实验室的pekala等[1]使用碳酸钠作为催化剂促进间苯二酚和甲醛的溶液缩聚,首次合成rf有机气凝胶,并经过碳化得到碳气凝胶。
采用该方法制得的碳气凝胶具有密度低可控(0.03~0.80g/m3) 、孔隙率高、比表面积大等优点,其孔隙率可达98%,比表面积可达1200㎡/g,是唯一可导电的气凝胶。
这些特殊的性质使其在吸附、模板剂、隔热、色谱仪的填充、催化、超级电容器、锂离子电池、储氢等方面都有广泛应用,备受人们关注。
3. 研究的基本内容与计划
以生物燃料乙醇制备所得废料酶解木质素为原料,制备酶解木质素基碳气凝胶的研究,研究木质素基碳气凝胶制备工艺,分析木质素基碳气凝胶的结构,探讨工艺参数对木质素基碳气凝胶结构的影响,以获得较优的木质素基碳气凝胶制备工艺参数。具体研究内容包括:1、 研究木质素基碳气凝胶的制备工艺 2、 分析木质素基碳气凝胶的结构
进度安排: 2015.12~2016.03 收集整理国内外相关文献资料 2016.03~2016.04 制备原料及测试性能 2016.04~2016.05 整理数据,撰写论文 2016.05~2016.06论文定稿,完成论文答辩
4. 研究创新点
以酶解木质素为原料,一定程度上替代间苯二酚的同时加入适量的纤维素
