碳化硅是一種常見的工業(yè)陶瓷材料，自1891年被霍華德·艾奇遜合成出來以后，在磨料、磨具、耐高溫陶瓷以及微電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，全世界碳化硅的年產(chǎn)量已超過200萬噸，都是采用改進(jìn)的艾奇遜法生產(chǎn)出來的。這種方法以河沙、焦炭（或煤）等為原料，通過石墨電極加熱到2500℃以上，氧化硅和碳之間發(fā)生反應(yīng)形成碳化硅。由于反應(yīng)溫度高，得到的產(chǎn)品都是-碳化硅，比表面積很低，一般不到1m2/g。碳化硅具有非常高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，而且導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好。這些優(yōu)良的性能，使得它有望成為一種新的催化劑載體材料。然而，碳化硅要想作為催化劑載體得到應(yīng)用，它的比表面積就必須得到大幅度的提高。

早在20世紀(jì)90年代，國外一些學(xué)者就開展了碳化硅作為催化劑載體的研究，也發(fā)展出了一些制備高比表面積碳化硅的方法。例如，法國斯特拉斯堡大學(xué)Loudex教授課題組發(fā)明的形狀記憶合成法就是一種有效的制備高比表面積碳化硅的方法，可制備比表面積大于30m2/g的-碳化硅。國內(nèi)也有不少學(xué)者注意到碳化硅作為催化劑載體的優(yōu)越性。編著者課題組，從2000年開始研究高比表面積碳化硅的制備方法，發(fā)明了一種溶膠凝膠結(jié)合碳熱還原制備碳化硅的方法。這種方法經(jīng)過初步的工業(yè)放大試驗(yàn)后，仍能制備出比表面積大于60m2/g的-碳化硅。其后，課題組一直從事高比表面積碳化硅的研究工作，探索了這種材料作為催化劑載體在高溫、強(qiáng)放熱等反應(yīng)中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)碳化硅作為載體不僅可改善催化劑的穩(wěn)定性，而且催化劑的預(yù)處理?xiàng)l件也相對(duì)簡(jiǎn)單。最近幾年，人們發(fā)現(xiàn)碳化硅用于光催化和電催化時(shí)，也表現(xiàn)出了一些特殊的優(yōu)勢(shì)。因此，有關(guān)碳化硅在熱催化、光催化以及電催化方面應(yīng)用的文獻(xiàn)報(bào)道越來越多。

國內(nèi)雖然已經(jīng)有一些關(guān)于碳化硅的著作，但都是把碳化硅作為一種高性能陶瓷材料或者微電子材料來介紹的。據(jù)編著者所知，國內(nèi)目前還沒有關(guān)于高比表面積碳化硅制備以及高比表面積碳化硅在催化中應(yīng)用的書籍。因此，我們感到有責(zé)任將分散在浩如煙海的科學(xué)文獻(xiàn)中關(guān)于碳化硅的工作，進(jìn)行系統(tǒng)整理和綜合分析，編成一書，以利于我國研究人員在進(jìn)入這一領(lǐng)域時(shí)能迅速對(duì)本領(lǐng)域有一個(gè)比較全面的了解。

本書在成書過程中得到了作者前工作單位（中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所）課題組同事和學(xué)生的大力協(xié)助。靳國強(qiáng)、王英勇、郭曉寧和童希立等同事，多年來一直在本課題組從事有關(guān)碳化硅的研究，在本書寫作過程中做了大量工作，不僅協(xié)助本人整理了相關(guān)章節(jié)的文獻(xiàn)，甚至還寫出了章節(jié)的初稿。本書中介紹的相當(dāng)一部分工作都是本課題組完成的，這得益于曾經(jīng)和仍然在課題組學(xué)習(xí)和工作的研究生們。如果沒有他們的辛勤努力，肯定不可能有這本書的問世。另外，在本書寫作過程中，經(jīng)常需要查找一些文獻(xiàn)，也是請(qǐng)學(xué)生們幫忙找到的。在此，對(duì)他們一并表示感謝。

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)十幾年來曾多次支持課題組開展關(guān)于高比表面積碳化硅的研究工作，山西省科技廳也以科技重大專項(xiàng)的形式支持高比表面積碳化硅產(chǎn)業(yè)化的研究，在此表示感謝。感謝江蘇省綠色催化材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助本書出版。最后，我要感謝化學(xué)工業(yè)出版社的相關(guān)編輯，沒有他們的辛勤付出，本書的完成也是不可想象的。

高比表面積碳化硅雖然是一個(gè)比較小的研究領(lǐng)域，從眾多期刊中找出相關(guān)的文獻(xiàn)仍然并非易事，再加上編著者水平有限，疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)專家和讀者批評(píng)指正。



郭向云

2019年5月于常州大學(xué)