多孔碳的分类

多孔碳的分类核心依据是孔径大小（IUPAC标准），同时可结合原料来源、制备方法进一步细分，具体分类如下：

一、按孔径大小分类（核心分类方式）

根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）定义，按孔径（d）分为三类：

• 微孔碳（Microporous Carbon）：孔径 d < 2 nm，比表面积大（通常>1000 m²/g），主要用于气体
吸附（如CO₂、H₂）、海水淡化等，典型代表为活性炭、碳分子筛。

• 介孔碳（Mesoporous Carbon）：孔径 2 nm < d < 50 nm，孔道结构规则（如有序介孔碳OMC），利
于大分子物质（如染料、酶）传输，适用于催化剂载体、储能材料（如超级电容器电极）。

• 大孔碳（Macroporous Carbon）：孔径 d > 50 nm，孔道连通性好，可容纳颗粒状物质或生物细胞，常
用于吸附大尺寸污染物、作为电池隔膜支撑体。

二、按原料来源分类

• 生物质基多孔碳：以植物（如木材、竹子、核桃壳）、动物（如骨炭、甲壳素）为原料，成本低、可再生，典
型产品为木质活性炭。

• 煤基多孔碳：以无烟煤、褐煤等为原料，碳含量高、杂质少，多用于工业级吸附（如废水处理）。

• 聚合物基多孔碳：以树脂（如酚醛树脂、环氧树脂）、塑料（如聚丙烯腈）为原料，可通过调控聚合物结构实
现孔道定制，适用于高端储能领域。

• 其他原料基：如碳纳米管基、石墨烯基多孔碳，兼具纳米材料特性与多孔结构，用于高性能电极材料。

三、按制备方法分类

• 活化法多孔碳：通过物理活化（如CO₂、水蒸气活化）或化学活化（如KOH、ZnCl₂活化）制备，孔径以微孔
为主，是工业生产活性炭的主流方法。

• 模板法多孔碳：以硬模板（如SiO₂纳米球、MCM-41分子筛）或软模板（如表面活性剂胶束）调控孔道，可制
备有序介孔/大孔碳（如SBA-15模板介孔碳）。

• 自组装法多孔碳：利用前驱体分子自组装形成多孔结构，无需额外模板，工艺简单，适用于制备介孔碳。

• 碳化法多孔碳：直接对含碳前驱体（如生物质、聚合物）进行高温碳化，孔径分布较宽，常需结合活
化工艺优化孔结构。