煤焦油沥青基碳气凝胶微球的制备及分析

摘要

煤沥青是由多环芳烃组成的复杂混合物,其具有含碳量高的特点,是合成各种功能性碳材料的优质前体之一。以煤焦油沥青为原料、糠醛为交联剂,在硫酸催化作用下反应形成沥青-糠醛凝胶,进而经过常压干燥和碳化处理得到碳气凝胶,探讨了煤焦油沥青与溶剂、交联剂和催化剂的比例对沥青-糠醛凝胶的凝胶化程度以及碳气凝胶微球密度的影响。扫描电镜(SEM)结果显示,碳气凝胶微球的微观结构是由球状颗粒堆积而成;傅里叶红外光谱仪(FTIR)和同步热分析仪(TG)解析了沥青-糠醛凝胶在凝胶过程中的结构演变,及形成机理;CO_(2)活化后,碳气凝胶微球的孔隙结构得到明显改善,并保留了球状颗粒的微观形貌,且颗粒形状规整、表面光滑。