【《碳气凝胶的概述》2200字】

[4]。间苯二酚因其具备独特的特殊构造，具有（2、4、6）三个活性位点相比于苯酚的反应活性更高。它酚类物质中在水中溶解都最高的，所以一般采用间苯二酚为原料。发生酚醛反应催化剂为其提供H+或OH-，促进酚成为中间态，对缩聚反应起到催化作用。碱性催化剂使间苯二酚和OH-结合成酮负离子，由于甲醛分子具有极性与其发生亲核反应，与间苯二酚发生脱水缩合，形成多环分子。从催化机理分析可以看出，催化剂的作用是为反应提供支撑，成为聚合物缩聚反应的反应位点。因而，当催化剂浓度发生变化时，凝胶反应位点的数目将直接影响凝胶的形貌。随着催化剂浓度的提高，反应成核点增多，内颗粒间距减小，孔径和粒径减小，气凝胶结构变细。因此，表面积（英文全称SBET）也增加了。但是，随着催化剂浓度的进一步增加，假如颗粒间距过小，有机聚合物团簇会团聚形成大分子团簇，从而降低比表面积和孔隙率。一般来说，催化剂的浓度直接决定气凝胶的微观结构。1.1.4碳气凝胶干燥溶胶-凝胶法制备材料时，由于凝胶中液体过多，干燥过程中受表面张力的影响，凝胶微孔的气-液界面会发生弯曲，导致微孔收缩开裂，使凝胶破碎或呈粉末状。所以人们研究了不同的干燥方法。超临界干燥：是在超临界状态下，气-液之间没有界面不存在毛细现象，而是均匀的流体。液体逐渐从凝胶中完全排出直到一切流体从凝胶中排出，最终得到充斥着气体的纳米多孔结构，才引起凝胶体的收缩和构造毁坏。这是最早和最有效的干燥方法，干燥过程具有最小的孔隙收缩率，但其操作复杂且成本昂贵。真空冷冻干燥：是一种利用升华原理使材料脱水的干燥技术。首先冷冻为了固化凝胶中的水分，然后进行速冻，冻结时间越短材料内部结晶越小，对凝胶内径的机械损伤越小。为避免气-液界面的形成，采用升华方式。相比于超临界干燥，真空冷冻干燥造价使用成本更低，操作相对简单。但是真空冷冻干燥只适用于水为溶剂制备的碳气凝胶。常压干燥：解决了超临界干燥和真空冷冻干燥的适用范围较小和成本相对昂贵的问题。碳气凝胶进行常压干燥过程中，由于多余的水份和其他溶剂的存在，导致凝胶微孔构成气-液界面因表面张力使微孔坍塌，凝胶破碎。使用常压干燥并且得到低密度、高孔径的碳气凝胶，通常采用溶剂置换的方法（乙醇和丙酮为最常见的溶剂）或者添加表面活性剂进行表面改性。1.1.5碳气凝胶的碳化有机凝胶的高温碳化通常是在高温管式炉通入一定量的惰性气体保护下进行的，目的是为了将凝胶中含氧和氮官能团转化为气体。高温过程也可以除去模板剂，因为模板剂的含碳量比较大，碳化过程中容易发生积碳，影响介孔堵塞和催化剂活性，必须消除。炭化的最终温度是影响碳气凝胶物理性能的最重要参数。参考文献R.W.Pekala.Organicaerogelsfromthepolycondensationofresorcinolwithformaldehyde[J].JournalofMaterialsScience,1989,24(9):3221-3227.刘四平.氮掺杂有序介孔碳微球的制备、活化和结构表征及其电化学性能研究[D].东北林业大学,2017.罗志伟.稀土掺杂氧氮玻璃及其微晶玻璃的制备、表征与性能[D].中南大学,2013.陈峰.木质素-RF有机气凝胶的制备及其性能研究[D].东北林业大学,2011.黄庆元.层状氧化锰基电极材料的制备与电化学性能研究[D].江西师范大学,2018.鲍益.高耗能电解铝负荷参与电力系统调频及辅助服务策略研究[D].武汉大学,2019.刘良宝.钼酸镍/钴及其复合物的合成与赝电容性质的研究[D].吉林大学,2016.罗伟建.基于碳基复合材料的超级电容器电极材料制备及其性能研究[D].厦门大学,2019.赵禹程.高性能锰/钴基氧族化合物超级电容器电极材料研究[D].清华大学,2018.杨浩.Al基金属玻璃去合金化制备超级电容器[D].安徽工业大学,2017.侯硕.氮化钒多孔纳米带及其碳复合材料的制备及电化学性能研究[D].渤海大学,2018.OhshimaK,Furusawa.Electricalphenomenaatinterfaces：fundamentals：measurements，andapplications[J]．Surfactantscienceseries,1998,(76):87-89.KandalkarSG,DhawaleDS,KimCK,etal.Chemicalsynthesisofcobaltoxidethinfilmelectrodeforsupercapacitorapplication[J].SyntheticMetals,2010,160(11-12):1299-1302.魏冰.二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能[D].哈尔滨工业大学,2016.R.Kötz,M.Carlen.Principlesandapplicationsofelectrochemicalcapacitors[J].ElectrochimicaActa,2000,45(15-16):2483-2498.刘志.金属—炭材料的合成、表征和催化应用研究[D].中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）,2007.陈宁娜.石墨烯复合材料的可控制备及其电容性能的研究[D].南京邮电大学,2015.A.Emmerling,J.F