高比表面积聚丙烯腈基炭微球的制备与正交实验分析（英文）

刘沅明^1,2，秦显营¹，张少琼^1,2，张哲旭¹，康飞宇^1,2,3，李宝华^1,3

1. 清华大学深圳国际研究生院下一代动力与储能电池工程实验室炭功能材料工程实验室2. 清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室

摘 要：本研究优化了制备高比表面积聚丙烯腈基多孔炭微球的KOH化学活化工艺,并系统讨论了活化条件对炭微球的孔体积和平均孔径的影响。活化条件的优化原理基于9个正交实验,主要讨论了活化温度、恒温时间以及碱碳质量比3个因素对比表面积的影响与显著性。极差分析和方差分析表明,3个因素对比表面积均具有高度显著的影响,且三者的影响程度有如下关系:活化温度>恒温时间>碱碳比。最佳活化工艺为:活化温度800℃,恒温时间4 h,碱碳比4∶1。由最佳活化工艺制备的聚丙烯腈基多孔炭微球的比表面积可由活化前的463 m²g^-1显著提高至2 517 m²g^-1。

关键词：多孔炭;KOH活化;比表面积;正交实验;