半岛综合体育官网登录入口半岛综合体育官网登录入口半岛综合体育官网登录入口介孔碳材料的合成方法溶胶凝胶法，所得的碳气凝胶可以达到80%的孔隙率以及400-900m2/g的比表面积。溶胶凝胶法是利用反应物的水解与缩聚反应，在溶液内形成无序、枝状、连续网络结构的凝胶体，通过改变不同的反应催化条件，实现控制凝胶结构的介孔尺寸，经超临界干燥处理可得到无序介孔、具有连续网络结构的气凝胶材料。以碳气凝胶为原料，在900用CO2活化气凝胶制备独特的介孔碳材料，使比表面积增加到2600m2/g.虽然仍保持最初的碳凝胶网络结构，但在碳结构中存在着相当多的微孔。溶胶凝胶法工艺虽然较为成熟，但制备的碳材料介孔比率较少且无序，只适合于一般的多孔材料。

　　模板法分为硬模板法和软模板法。硬模板由于刚性比较强，且结构稳定，因此在制备介孔材料方面具有独特的优势，尤其适用于那些用有机表面活性剂自组装方法无法得到的介孔材料，如介孔碳等。在研究硬模板法合成的过程中，人们发现无机前驱物和硬模板的选择十分关键。无机前驱物能够进入介孔氧化硅孔道的驱动力主要来源于毛细作用力，只有两者之间的作用力足够强，才能使无机前驱物稳定地停留在孔道中，使孔道满灌。

　　利用介孔氧化硅为模板，软模板法主要是指液晶模板法，是在很高的结构导向剂浓度下实现的，结构导向剂在引入无机前驱物之前或者之后形成液晶相，然后通过自还原或者电沉积的方法，即可得到有序性较高的金属、金属氧化物、导电高分子等介孔结构材料。介孔碳材料的模板合成方法研究进展介孔碳的研究起步较晚，通过纳米浇铸的办法合成有序介孔碳，并将其命名为CMK1.介孔碳的合成经历了一个典型的硬模板路线，其合成步骤。

　　介孔碳材料负载催化剂的研究随着介孔碳材料的成功制备，人们又开始对其进一步的应用进行探索。由于有序介孔碳具有较高的孔隙率、大比表面积、良好的电子导电性和较高的水热稳定性，正好满足了催化剂载体的要求，可作为燃料电池电催化剂的载体和多孔气体扩散电极的骨架。当其处在表面负载金属纳米粒子后，是良好的电极材料，可以制备高效的催化反应电极，应用于能量转换与转化器件。

　　有序介孔碳作为催化剂载体可以增大催化金属的分散性，提高催化金属与电解质的接触面积，从而增大气体电解液金属粒子的3相界面，提高反应活性。有序介孔碳还为气液相传质提供了有利的通道，并与疏水性的扩散层一起控制着催化层的排水性能，并具有良好的电子传导和优异的抗腐蚀性能。此外，催化剂的活性金属粒子与碳载体之间的相互作用对催化层活性有着很大的影响，它们之间的互相作用主要取决于碳载体表面活性基团的性质。具有较低浓度的酸性基团和含有S和N官能团的碳材料能增强催化剂的活性。一般解决的办法是在沉积金属粒子前，将碳载体进行强酸处理，使其表面官能团化。以介孔碳CMK3做催化剂PtRu合金的载体，与ETEK公司采用的以VulcanXC72为碳载体作比较，发现介孔碳负载的催化剂具有对甲醇更好的催化效果和对CO有更低的氧化电位，而且随着碳载体结晶度的提高，金属催化剂的颗粒更小。

　　结束语目前对介孔碳作为燃料电池催化剂载体的研究颇多，而且多以硬模板法制备为主。该方法所制备的介孔碳的热稳定性高，强度大，可有效提高催化剂的稳定性。目前主要通过对介孔碳的改性或者改变合成路径来研究其负载催化剂的催化活性。新发展的软模板法，其工艺较硬模板法简便，是一个具有吸引力的新方法，通过生产工艺的创新，大幅度降低高性能介孔碳材料的生产成本，通过对介孔碳材料的掺杂改性，提高碳材料的催化剂及电化学性能，降低金属铂的负载量，必将成为负载催化剂催化活性研究的一种趋势。希望有这方面研究的机构一起合作，早日实现核心碳材料的国产化，替代进口，彻底解决燃料电池催化剂载体卡脖子问题。