生物质及其衍生物基多孔碳材料的制备与应用

摘要

基于生物质及其衍生物制备所得的多孔碳材料由于其自身优越的物理化学性能，及制备成本低、可再生、清洁环保等特性，近年来受到业界内外越来越广泛的关注，同时也吸引了越来越多相关学者和感兴趣人士的探索和深入研究。
　　生物质及其衍生物基多孔碳材料具有较大的比表面积、均一的孔道结构、良好的化学性质及热稳定性等优点，被普遍地应用于电化学、吸附、催化等多方面领域。
　　本文第一章采用炭化和化学活化的方法对生物质进行活化处理，合成了一系列孔道丰富、比表面积较大的多孔活性炭材料，并探索研究了不同碳源对碳材料比表面积和电化学电容值的影响。本文第二章利用聚苯胺纳米纤维作碳前驱体，以介观二氧化硅整体块为硬模板，通过一步硬模板法制备出了聚苯胺纳米纤维基介孔碳材料。在6M KOH电解液中进行测试发现，该材料在电流密度为0.5A g-1时的电容值可高达255F g-1，具有较好的电化学性能。本文第三章以冷冻干燥的瓠瓜瓜瓤为主料，经过高温炭化后吸附水中的头孢氨苄。实验结果表明该碳材料对医药废水中的抗生素具有一定的吸附能力。同时实验还结合吸附动力学曲线和平衡吸附曲线对材料吸附行为进行了研究，全面分析了其能够进行工业化大规模生产的可能性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1．1 多孔碳材料的定义及分类

1．1．2 多孔碳材料的制备方法

1．2 生物质简介

1．2．1 生物质的基本概念

1．2．2 生物质的利用

1．2．3 生物质及其衍生物基多孔碳材料

1．2．4 生物质及其衍生物基多孔碳材料的应用

1．3 论文主要内容

第2章 实验设备、表征技术及测试方法

2．1 实验试剂

2．2 实验设备

2．3 材料分析表征

2．3．1 扫描电子显微镜

2．3．2 高分辨透射电子显微镜

2．3．3 物理吸附仪

2．4 材料性能评价测试方法

2．4．1 抗生素头孢氨苄吸附性能评价

2．4．2 电化学性能评价

第3章 生物质基活性多孔碳的制备及其电化学性能

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 报纸基和油条基活性多孔碳材料的制备

3．2．4 抗生素菌渣基活性多孔碳材料的制备

3．2．5 材料电化学性能评价

3．3 结果与讨论

3．3．1 生物质基活性炭的表征与分析

3．3．2 生物质基活性炭电极电化学测试

3．4 本章小结

第4章 聚苯胺纳米纤维制备介孔碳及其电化学性能

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 炭化聚苯胺纳米纤维的制备

4．2．2 聚苯胺纳米纤维基介孔碳的合成

4．2．3 材料电化学性能评价

4．3 结果与讨论

4．3．1 聚苯胺纳米纤维基碳材料的表征与分析

4．3．2 聚苯胺纳米纤维基介孔碳的电化学测试

4．4 本章小-结

第5章 瓠瓜瓜瓤基多孔碳材料的制备及其抗生素吸附性能

5．1 引言

5．2 实验部分

5．3 结果与讨论

5．3．1 瓠瓜瓜瓤基碳材料的表征与分析

5．3．2 700℃炭化瓠瓜瓜瓤对抗生素头孢氨苄吸附性能研究

5．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢