[00392523]沥青基炭功能材料

该课题主要围绕沥青基炭功能材料的可控制备、表面修饰和功能化开展研究，属于材料化学和应用化学的交叉学科。其研究内容包括：1、炭功能材料的可控制备及生长机理。以沥青为原料，利用化学气相沉积法、共炭化、微波等离子体、溶剂热法等方法大量制备尺寸和形态可控的高附加值炭功能材料，如收率约66％的直径在100nm-1.2μm之间的气相生长炭纤维(VGCFs)和直径在100nm-1μm之间的炭微球(CMBs)、炭纳米管(CNTs)、内包铁洋葱状富勒烯(NOLFs)、内包炭化铁炭微粒、定向炭纳米薄膜等炭材料，并建立了炭材料的生长机制。2、炭功能材料的表面修饰与功能化。主要采用等离子体氧化法、酸处理法、化学还原法等方法对CMBs进行表面修饰，考察该类材料的内包和表面反应，在产物表面引入各种羟基类含氧官能团和金属纳米颗粒表面的基础上，接枝KH-570、甲基丙烯酸、包覆SiO<,2>和乙烯基功能化，从而解决可溶性炭材料的制备问题，实现材料的功能化。3、炭功能材料的分子设计与组装。主要包括CMBs/PMMA复合材料合成、CMBs自组装为光子晶体及结构和性能的模拟计算。4、炭功能材料的性能和应用。考察了CMBs的催化、吸附性能，VGCFs和CNTs的电磁性能；初步研究了CNTs对尼龙66的增强改性效果。通过以上研究，探索该类材料在吸附/分离/催化、燃料电池、靶向给药等化工、能源、生物医用和光电子器件等领域的应用的可能性。该课题执行期间在国内外学术期刊和会议上发表论文18篇：期刊论文9篇，其中SCI收录4篇，EI收录1篇；会议论文9篇。申请专利3项。