摘要 本研究致力于将通过硬模板法制备的中孔-大孔 SiO 2 块体碳材料的纳米级孔隙空间与相应的纳米级多环芳烃微结构连接起来,使用两种不同的碳前体,即可石墨化沥青和不可石墨化树脂,这两种碳前体通常表现出明显不同的碳化特性。通过与典型的气体吸附物 (Ar) 相比,相对较大的有机分子 (对二甲苯) 的吸附行为研究了这些块体碳材料的微孔和中孔率。此外,为了详细了解纳米孔隙空间,应用了小角度中子散射 (SANS) 结合原位物理吸附,在中子散射过程中使用氘代对二甲苯 (DPX) 作为对比匹配剂。通过 SANS 和广角 X 射线散射 (WAXS) 的特殊评估方法,分析了碳前体对碳微结构尺寸和无序性方面的原子尺度结构顺序、纳米孔结构和模板过程的影响。WAXS 分析表明,与单块树脂相比,沥青基单块材料表现出更有序的微观结构,由更大的石墨烯堆叠和相似的石墨烯层尺寸组成。另一个主要发现是,在两种不同的碳前体沥青和树脂中发现的氩气和氘代对二甲苯之间的可及微孔/中孔率存在差异,而沥青和树脂通常可被视为具有代表性的碳前体。这些差异本质上表明,如果使用探测气体(例如 Ar 或 N 2)进行物理吸附来评估纳米级孔隙空间的可及性,则可能会提供误导性参数。
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