基于嵌段共聚物的氮掺杂有序多孔炭结构调控及其对氧气还原反应催化机制的影响规律

项目名称： 基于嵌段共聚物的氮掺杂有序多孔炭结构调控及其对氧气还原反应催化机制的影响规律

项目编号： No.51402011

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘海静

作者单位： 北京化工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本研究针对模板法控制精度有限，过程复杂等问题，将成炭模板及前驱体复合为嵌段共聚物并炭化制备有序多孔炭。以嵌段共聚物微观相分离理论为指导，着重研究前驱体组成、微观形态对产物孔道结构特征的影响，系统分析炭化过程中各因素的作用规律，探索精确控制有序多孔炭结构的最优条件，实现对其比表面积及孔道形貌、分布的有效调控。从分子层面对前驱体-模板进行结构、组成设计，通过氨基酸小分子接枝及天然高分子共混的方法，利用成炭过程中高能量化学变化，对有序多孔炭表面进行氮元素的掺杂，建立在炭化反应中实现高比表面积，立体孔道分布，表面功能化等特性整合优化的可靠途径。将表面氮掺杂有序多孔炭材料应用于氧气还原反应的催化剂，通过系统的电催化性能研究，阐明氮掺杂有序多孔炭材料比表面积，有序度，孔隙结构对催化活性及机理的促进机制，明确表面原子掺杂对催化性能改善及稳定性提高的作用机理，为实现新型电催化材料的设计及功能化奠定基础。

中文关键词： 炭材料；能源材料；可控制备；表面功能化；电化学性能

英文摘要： In this study, highly functionalized ordered porous carbon is obtained from template method through synthesizing block-co-polymer which could applied as both the template and precursor. Based on the phase-separation theory, the BET surface area and pore s

英文关键词： carbon material；energy material；controlled synthesis；surface functionalization；electrochemical property