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1、1.酚与醛经聚合制得的 合成树脂统称，其中以苯酚-甲醛树脂最重要。酚醛树脂有 热塑性和热固性两类。热塑性酚醛树脂（或称两步法酚醛树脂），为浅色至暗褐 色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期具有可溶可熔性，仅在 六亚甲基四 胺或聚甲醛等交联剂存在下，才固化（加热时可快速固化）。主要用于制造压塑粉， 也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂（或称一步法酚醛树脂）： 可根据需要制成固体、液体和乳液，都可在热或（和）酸作用下不用交联剂即可 交联固化。为指导树脂合成和成型加工，常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作 A阶酚醛树脂；交联固化为不溶不熔的最终状 态称C阶酚
2、醛树脂；在溶剂中溶胀但又不完全溶解，受热软化但不熔化的中间 状态称B阶酚醛树脂，热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大，最后可变成 不溶不熔的C阶树脂。因此，其存放期一般不超过 36个月。热固性酚醛树脂 可用于制造各种层压塑料、压塑粉、清漆、耐腐蚀塑料、胶粘剂和改性其他高聚 物。2. （1） Lee J. D.等制备出酚醛树脂基球形炭。他们将苯酚和甲醛分散在以阿拉伯胶为分散剂的悬浮液中，利用六次甲基四胺为催化剂，搅拌加热使苯酚和 甲醛聚合得到球形酚醛树脂。这种球形酚醛树脂经炭化后可以得到酚醛树脂基球 形炭。注：（将废旧酚醛泡沫作为原料之一填入,酚醛泡沫含量、悬浮剂种类、 悬浮剂含量、炭化温度、活
3、化时间这 5个方面设计变量）（2）刘朗、杨骏兵等在球形炭的基础上制备出球状活性炭，先将线型酚醛 树脂、六次甲基四胺溶解在甲醇中并混合均匀， 得到含有固化剂的线型酚醛树脂 固态化合物。将上述化合物破碎为1.25A-2.Smm的颗粒，作为成球的原料树脂。 将十二烷基硫酸钠和水一定比例加入高压釜中，搅拌均匀后将上述原料树脂加入。匀速搅拌下升温，保持搅拌使高压釜自然冷却，得到酚醛树脂微球。将所得 到的酚醛树脂微球在氮气保持下升温炭化活化，得到粒径在2mm左右且分布均匀 的酚醛树脂基球形活性炭。（3）谢飞以苯酚和甲醛为原料，以盐酸为催化剂在 1100C下回流1h，加入 适量的氨水，维持恒温反应15mi
4、n,得到了线型为主的原料树脂。将上述原料树 脂加热至熔融态加入到成球液中， 在一定温度下搅拌，分散得到球形树脂。经冷 却、真空干燥后得到粒径分布在450-900wm的酚醛树脂微球。将酚醛树脂微球炭 化活化后即得到了酚醛树脂基球形活性炭。（3）Chao Ye等人之后利用碳纳米管、线型酚醛树脂制得球形活性炭。将 六次甲基四服在乙醇中混合，并在 80C下除去乙醇得到固体混合物，将其破碎 为不规则的颗粒。将其颗粒分散在含分散剂的溶液中升温固化， 然后冷却固液分 离的得到了碳纳米管酚醛树脂基球形炭。之后炭化活化得到了球形活性炭。3化学气相沉积法是以金属粒子（如 Fe、Co、Ni及其合金等）为催 化剂（作
5、用：），以笨、甲苯、二甲苯、甲烷等碳氢化合物为碳源， 在7001200° c温度范围内，在 氢气（作用：）气氛中沉积而获得碳 纳米管。气相生长法主要包括 基体法、喷淋法以及气相流动催化法。 基体法指在陶瓷或石墨基体上散布纳米催化剂颗粒，高温下通入烃类 气体，热解后析出碳纳米管。喷淋法是将催化剂混于苯或者甲苯等液 态有机物中，在外力的作用下，将含有催化剂的混合溶液喷淋到高温 反应炉中，制备出碳纳米管。该方法可以实现催化剂的连续喷入，为 大量制备碳纳米管提供了可能。但是催化剂与烃类气体的比例难以优 化，喷洒过程中催化剂颗粒分布不均勾，而且很难以纳米级形态存在， 因此所得产物中碳纳米管所占
6、比例不是太大， 常常伴有一定量的碳黑 生成。气相流动催化法是将含有金属催化剂前驱体 的金属有机物（如 二茂铁）溶解在碳氢化合物（如苯、甲苯、二甲苯、正己烷等）中， 然后将混合溶液注入反应管中，在氢气气氛下分解成碳，此时金属有 机物被还原成金属单质，形成催化剂粒子，并以催化剂粒子为核心生 长碳纳米管。该方法所制得的碳纳米管直径较小，分布比较宽，可以 大规模生产，生产效率比较高，容易实现工业化。化学气相沉积法的反应类型通常有以下几种,热分解反应:AB(g) A(s) +B(g)还原或置换反应：(其中C为氢气或金属)AB(g) + C(g) A(s) +BC(g) 氧化或氮化反应：(其中D为氧气或氮
7、气)AB(g)十 2D(g) AD(s) +BD(g)水解反应：ABj(g) + HOH(g) > AO(s) + 2BH(g)岐化反应土2AB(g)A(s)+AB/g)聚合反应:xA(g) t Ax 碳纳米管的CVD法制备通常需要有适当的催化剂才能进行。 催化剂的产生方法可以分成两种：一是预先在合适的载体表面负载催化剂 的固定催化剂法，另一种是利用化学反应直接在反应区域由气相催化 剂前驱物反应生成催化剂的浮动催化剂法。化学气相沉积法制备碳纳米管的实验采用本实验室自制的装置。 该装 置主要包括以下几部分:（一）加热炉,（二）温度控制系统,（三）气体流 量控制系统,（四）反应室,（五）尾气
8、处理。设备装置示意图如图2 一 1。蹈2-1碟细来管化学r用況駛法制冬樂晋原反应室我们采用高纯石英管做为反应室，用石英舟装载催化剂。石英管长1400mm内径70mm石英舟长200mm宽40mmo尾气处理使用一盛水的洗气瓶做为简易的尾气处理装置。 尾气在排入大气 之前先流经洗气瓶，其作用是：一、在反应前可以用来进行检漏；二、 反应时系统内与外界保持一个压力差，系统压力高于外界，阻止空气 进入反应室；三、可以滤去尾气带出的一些固态反应产物和副产物 ， 以免造成排气管阻塞。碳纳米管的制备在我们的实验中，原料气为价格低廉的乙炔,使用氢气作为还气 体,氮气为保护气。将催化剂均匀的铺在石英舟上，再将载有催
9、化剂的 石英舟推至石英管中部，橡皮管接好各端口，使气体处于畅通状态，通 N2,检查气路无漏气后流量升至300ml/min用于排空石英管及整条气 路上的空气，排气5min 一 10min后，电阻炉通电加热升温至500度， 开始通H2还原,H2流量50ml/min,调整N2流量,使H2与N2比例为 1:1,还原1小时后把温度升至750度,停止通H2,接着通反应气乙炔, 流量30ml/min,使气体比例为C2H2:N2为1:9,反应30分钟后关乙炔, 同时电阻炉断电降温，通从直至炉内温度降至室温后关闭。理论计算表明，生成碳纳米管的催化剂颗粒存在一个临界值193,当催化剂颗粒的尺寸小于临界值时，才能生成碳纳米管，而在尺寸大 于临界值的催化剂颗粒上是不会形成碳纳米管的。因此，催化剂纳米 颗粒的有效分散是合成碳纳米管的关键因素之一。