前言
多孔碳材料具有比表面积大、孔隙发达、性能稳定、价格低廉等优点,在吸附、催化、分离、超级电容器、锂离子电池等领域具有广泛的应用前景。然而,单一孔道结构的碳材料在实际应用中存在一定的局限性。现实迫切需要发展综合各种孔道结构优点的新型多孔碳材料,即根据应用需求构建多级孔碳材料。多级孔碳材料是具有两种或两种以上孔道结构(包括微孔-介孔、微孔-大孔、介孔-大孔、微孔-介孔-大孔等)的一种新型多孔碳材料,具有可控的分级孔结构、大的比表面积、开放的多孔构造和优异的表面特性,这些特点赋予了多级孔碳材料大的接触面积、高的扩散性和高的存储能力等优点,在吸附、储氢、能源存储等领域展示了优于单一孔结构碳材料的独特优势。
本书编者根据多年从事新型碳材料的科研和教学经验,特向读者推出《多级孔碳材料的合成及应用》一书,期望为从事相关研究工作的读者提供参考。本书全面、系统地阐述了多级孔碳材料的合成及应用,本书共分7章。第1章和第2章对典型的碳材料进行介绍,并重点阐述了多级孔碳材料的合成方法,包括硬模板法、软模板法、双模板法、模板活化相结合法、高温炭化法、嵌段共聚物炭化法、炭化活化相结合法、高温卤化法和真空冷冻干燥法。第3~7章分别对多级孔碳材料在染料吸附、气体吸附、储氢、超级电容器和锂离子电池等领域的应用进行论述,尤其介绍了多级孔石墨化碳块体材料对甲基橙的吸附研究、多级孔氮掺杂碳材料对CO2气体的吸附研究、镍掺杂多级孔碳块体材料的储氢性能研究、钴掺杂多级孔碳块体材料在超级电容器中的应用以及多级孔碳材料在锂离子电池领域的研究进展。
特别提及的是,在初稿形成之时,承蒙重庆文理学院学术委员会专家们的垂青以及他们对本书出版的大力支持,本书有幸获得“重庆文理学院学术专著出版资助”。在此,对重庆文理学院给予的厚爱与大力支持表示衷心的感谢!
同时,也感谢重庆市科委项目(cstc2016jcyjA0140)、重庆文理学院重大科研培育项目、重庆高校创新团队建设计划项目(CXTDX201601037)等为本专著提供了资金保障;感谢“微纳米光电材料与器件协同创新中心”、“重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室”、“环境材料与修复技术重点实验室”、“新型储能器件及应用工程研究中心”等科研平台对本专著的大力支持!
本书参考了大量相关的文献资料,对这些文献资料的作者表示衷心的感谢!
由于时间和水平有限,难免有不当之处,敬请读者不吝指教!
刘玉荣
2016年11月于重庆永川