本书为“高性能高分子材料丛书”之一，系统介绍了聚合物碳化反应及其应用。首先总结聚合物碳化的典型方法，论述每种碳化方法的原理与适用范围；重点阐述了碳化过程中降解反应和碳化反应的协同机理，以及碳材料的织态结构、表面化学结构的调节机制，介绍利用聚合物碳化反应制备不同维度的碳纳米材料、碳泡沫、碳/碳复合材料等，本书以碳材料的结构和形貌调控为切入点，着重介绍控制聚合物的碳化反应实现精确调控碳材料生长的机制。在此基础上，介绍催化聚合物本身成碳在提高阻燃性能方面的研究进展。最后，本书介绍聚合物基碳材料在超级电容器、锂离子电池、吸附与分离中的应用前景，阐述材料结构形貌与性能的关系。
本书适合于从事聚合物降解与回收、聚合物改性与阻燃、碳材料制备与应用领域的科研人员阅读，也可作为高校相关专业教师教学与学生学习的参考书。

唐涛，中国科学院长春应用化学研究所研究员、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，享受国务院政府特殊津贴。1985年在大连理工大学（原大连工学院）获工学学士学位，1988年在华东理工大学（原华东化工学院）获工学硕士学位，1991年在中国科学院长春应用化学研究所获得理学博士学位。1992年至今，在中国科学院长春应用化学研究所工作，任所学术委员会常委，其间，1996-1997年在英国拉夫堡大学访问研究。担任中国复合材料学会微纳米复合材料专业委员会副主任、SAMPE中国大陆总会聚合物发泡材料与多孔材料专业委员会副主任，《中国塑料》、Composites Science and Technology和Journal of Cellular Plastics等期刊编委。
主要从事聚合物多相材料的可控制备及其应用研究，包括：聚合物发泡材料、聚合物纳米复合材料、支化/接枝聚合物设计与合成，聚合物碳化反应及其在阻燃与可控回收再利用的应用。创造性提出了聚合物纳米复合体系结构调控新方法，建立了聚合物共混物界面张力、分散相尺寸与增容剂浓度的真实定量关系，被国外学者称为“Tang-Huang”方程。在聚合物熔体行为与发泡加工调控方面，发明了有效调控聚合物发泡行为与泡孔结构的方法，三项发泡技术实现产业化，产品应用于风电、核电及汽车领域。发明了组合催化促进聚合物碳化方法，实现非成炭聚合物高效碳化生成碳纳米材料，为废旧聚合物高值化回收再利用、提高聚合物阻燃性能提供了新思路。发表论文350余篇，合作出版专著4个章节，获授权国家发明专利70余件。先后获得中国化学会青年化学奖、中国科学院自然科学奖二等奖等奖项。

第1章 绪论
参考文献
第2章 聚合物碳化方法
2.1 聚合物碳化方法概述
2.2 聚合物碳化方法介绍
2.2.1 高温分解碳化法
2.2.2 水热碳化法
2.2.3 组合催化碳化法
2.2.4 裂解/化学气相沉积碳化法
2.2.5 预交联/高温碳化法
2.2.6 高温高压碳化法
2.2.7 裂解/气化碳化法
2.2.8 裂解/燃烧碳化法
2.2.9 快速碳化法
2.2.10 模板碳化法
参考文献
第3章 聚合物碳化制备不同维数的碳材料
3.1 聚合物碳化制备不同维数的碳材料概述
3.2 聚合物碳化制备零维的碳材料
3.2.1 碳颗粒
3.2.2 碳纳米点
3.2.3 实心碳球
3.2.4 中空碳球
3.2.5 核壳结构碳球
3.2.6 富勒烯和金刚石
3.3 聚合物碳化制备一维的碳材料
3.3.1 碳纳米纤维和碳纤维
3.3.2 碳纳米管
3.3.3 杯叠碳纳米管
3.3.4 螺旋碳纳米管
3.4 聚合物碳化制备二维的碳材料
3.4.1 石墨烯
3.4.2 碳纳米薄片
3.5 聚合物碳化制备三维的碳材料
3.5.1 碳分子筛膜
3.5.2 纳米孔碳膜、大孔碳膜和等级孔碳膜
3.5.3 碳泡沫、多孔碳和整体式碳材料
3.5.4 碳/碳复合材料
参考文献
第4章 聚合物催化成碳阻燃研究进展
4.1 聚合物催化成碳阻燃研究概述
4.1.1 聚合物材料的分解和燃烧
4.1.2 聚合物材料的阻燃机理
4.2 聚合物催化成碳阻燃方法介绍
4.2.1 黏土类催化剂及其组合催化剂
4.2.2 过渡金属化合物及其组合催化剂
4.2.3 层状双氢氧化物及其组合催化剂
4.2.4 金属-有机框架材料及其组合催化剂
4.2.5 二硫化钼及其组合催化剂
4.2.6 富勒烯及其组合催化剂
4.2.7 碳纳米管及其组合催化剂
4.2.8 石墨烯及其组合催化剂
4.2.9 炭黑及其组合催化剂
参考文献
第5章 聚合物基碳材料在超级电容器中的应用
5.1 超级电容器
5.1.1 超级电容器简介
5.1.2 超级电容器的组成
5.1.3 超级电容器的分类及工作原理
5.1.4 超级电容器的特点
5.1.5 影响超级电容器性能的因素
5.1.6 超级电容器的性能指标及计算公式
5.2 碳材料基超级电容器
5.2.1 碳球
5.2.2 中空碳材料
5.2.3 碳纳米管
5.2.4 碳纳米纤维
5.2.5 碳纳米薄片
5.2.6 碳膜
5.2.7 多孔碳
参考文献
第6章 聚合物基碳材料在锂离子电池中的应用
6.1 锂离子电池
6.1.1 锂离子电池简介
6.1.2 锂离子电池的结构
6.1.3 锂离子电池的工作原理
6.1.4 锂在无定形碳材料中的存储机理
6.1.5 碳基锂离子电池负极材料的改性策略
6.2 碳基锂离子电池负极材料
6.2.1 碳球
6.2.2 中空碳球
6.2.3 碳纳米管
6.2.4 碳纳米纤维
6.2.5 石墨烯和石墨
6.2.6 核壳结构碳材料
6.2.7 多孔碳
6.3 锂-硫电池
6.3.1 锂-硫电池介绍
6.3.2 碳基锂-硫电池
参考文献
第7章 聚合物基碳材料在吸附与分离中的应用
7.1 聚合物基碳材料在有机染料污染治理中的应用
7.1.1 有机染料污染及治理介绍
7.1.2 吸附动力学和热力学介绍
7.1.3 碳球/中空碳球
7.1.4 碳纳米管/碳纳米纤维
7.1.5 杯叠碳纳米管
7.1.6 碳纳米薄片
7.1.7 介孔碳
7.1.8 多孔碳/活性炭
7.1.9 催化降解有机染料污染物
7.2 聚合物基碳材料在有机污染物治理中的应用
7.2.1 有机物溶液
7.2.2 有机物蒸气
7.2.3 有机物油
7.2.4 混合有机物
7.3 聚合物基碳材料在吸附重金属污染物中的应用
7.4 聚合物基碳材料在吸附与分离气体中的应用
7.4.1 二氧化碳
7.4.2 氢气
参考文献
第8章 总结与展望
参考文献
关键词索引