1。6  泡沫炭的制备

泡沫炭可以按照原材料的不同、采用的工艺流程的差异以及性能的不同而有不同的制备 方式，主要有以下几种：

(1)聚合物共混热分解法 制备泡沫炭最早的方法就是热分解法，通过将热固性聚合物加热分解从而获得网状玻璃

质泡沫炭(RVC) [30]。因不同的物质的分解温度不同，故可将均匀混合的混合物在不同的温度 下进行加热分解，将分解温度低的物质去除，留下较为耐高温的物质作为骨架，通过最终的 碳化即可制得泡沫炭。加热分解的温度由混合物中物质的性质及所制成材料的要求来定。文献综述

(2)发泡剂发泡法 发泡剂发泡法多用于树脂基泡沫炭的制备[31]。主要步骤为，将发泡剂和其它实验试剂共

同加入到树脂中，通过高压加热，使得树脂能够达到其软化点以上温度，后采用逐步减压的 方式，可以使发泡剂分解或挥发，最终同样由碳化制得泡沫炭。

(3)高压发泡法 制备沥青基泡沫炭时通常采用高压发泡的方法[32]。先通过模具将沥青进行压制，然后将

压制品放入充满惰性气体的高压釜(一般5510～6890kPa)中，加热熔化沥青，最后以缓慢释压

得到多孔的沥青泡沫。(4)模板法

模板法主要有模板和前驱体两大部分，模板多采用以多孔物质，而前驱体一般使用的是 含碳有机物，实验时将前驱体浇铸或浸渍于模板中，制得模板/碳源复合物，接着碳化以除去 模板而得到需要的孔洞结构[33]。与前面的方法不同，这种方法的突出优势就是，能够避免生 成的产物的孔径大小不一，从而可以合成孔径大小均匀的泡沫炭，且制备过程操作简单，价 格便宜，能够有效地控制得到的泡沫炭的结构和形貌。

1。7  本课题研究的意义及主要研究内容

碳泡沫是一种新型的多孔轻质炭材料，有着孔隙率高、密度小以及耐高温等优点，同时 在物理性质上，其微观结构、吸附性能、热膨胀系数以及电导、热导率都显示出优异的性 能，在环保、能源、热控材料、航空航天、超级电容、微波吸附等领域中表现出广泛的应用 前景[34, 35]。

传统的过滤器是在特定的过滤容器中装入活性炭小颗粒构成的，缺点也很明显，主要是 成本高、耗时长以及使用不方便。还有就是活性炭颗粒本身易吸附灰尘，易碎不耐用，而且 对于有着不同过滤要求的滤容器，必须得进行专门的设计才行。尤其是对气体进行过滤时， 以活性炭颗粒为主的过滤剂的缺点更加突出。而通过特定模子制出的碳泡沫材料便解决了这 些问题并有着其他优异的性能。因此，海绵状介孔碳对硫化氢的吸收研究具有很大的科研价 值和现实意义。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

将 Cu 引入泡沫炭中，可以防止铜物种之间团聚，同时赋予较高的催化活性，使其在催化

吸附领域表现出优良的性能。本论文制备一种 Cu-海绵介孔碳材料，并应用于硫化氢污染物 的吸附去除，从而大大提高环境污染物的去除效率。

本论文主要研究的是海绵状介孔碳材料的合成及其对硫化氢污染物的吸附作用。具体内 容如下：

(1) 采用软模板-浇铸法制备海绵状微/介孔碳材料，并对海绵状微/介孔碳材料的分散度、 组成、颗粒形貌、孔径分布以及比表面积等进行表征分析；

(2) 研究海绵状微/介孔碳材料对气体中硫化氢的吸附性能，具体考察了不同 Cu 的负载 量对硫化氢吸附能力的影响，并对比微/介孔海绵碳的吸附能力的差异，从而找出较好的海绵 碳材料。