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南京林大左宋林教授团队制备了性能优良的毫米级介孔炭球

  介孔炭球是一种比表面积高、中孔结构发达的新型炭材料,在血液灌溉、催化剂载体和储能等领域具有广泛的应用前景,与此同时,制备孔隙结构发达、强度高且球形度优的大尺寸介孔炭球也是多孔质炭材料领域具有挑战性的课题。
  最近,南京林业大学化学工程学院左宋林教授的炭材料研究团队以石墨微晶纳米新材料(GCN)、间苯二酚和甲醛为碳质前驱体,采用凝胶、炭化和活化步骤,制备了性能优良的毫米级介孔炭球。该技术路线不仅绿色、简单、快速、高效,且易于实现连续化制备,具有工业化应用前景。
  近几年,左宋林教授团队提出并创建了微晶质炭的选择性氧化解离技术(Carbon140(2018)504507),在国际上首次实现了木炭、竹炭、果壳炭以及活性炭等木质炭快速解离成其基本结构单元类石墨微晶的纳米化过程,同时制备了得率超过80的GCN新型纳米材料(也叫纳米微晶)。目前,团队创建的新技术和新材料已在中国、美国、日本和欧洲获得专利授权(ZL201780002578。2,2018;JPP6762417,2020;U。S。P11,103,850B2,2021;EPP3572375B1,2022)。
  本研究是基于GCN可以显著催化间苯二酚和甲醛缩聚反应的基础上(Carbon194(2022)220229)开展的工作。研究发现,GCN的加入不仅能够实现间苯二酚和甲醛溶液的快速凝胶,而且可以获得各向同性、质地均匀、球形度高的大尺寸GCNRF凝胶球,使其在剧烈的炭化和活化过程中仍能保持良好的球形度和高的强度,其中,GCN用量是决定大尺寸介孔炭球形貌、孔隙结构和强度的主要因素。
  相关研究成果以Simpleandgreensynthesisofhighqualitymacroscopicmesoporouscarbonspheresfacilitatedbygraphiticcrystallitenanomaterials为题在国际知名期刊《ChemicalEngineeringJournal》(影响因子:16。744,Top期刊)发表。化学工程学院博士生高涵为第一作者,左宋林教授为唯一通讯作者。我校为第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金项目的支持
  来源:南京林业大学
  文章链接:
  https:doi。org10。1016j。cej。2023。142171

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